Ha studiato giornalismo a Madrid e ha vissuto alcuni anni a Granada, dove ha insegnato storia dell'arte presso l'università. Diventò scrittore negli anni ottanta. Il suo primo libro, El Robinsón urbano, una collezione di suoi lavori giornalistici, fu pubblicato nel 1984. I suoi articoli furono regolarmente pubblicati sul quotidiano spagnolo El País e quello tedesco Die Welt.
Il suo primo romanzo, Beatus ille, fu pubblicato nel 1986. In questo lavoro caratterizza per la prima volta la città immaginaria di Mágina - una ricreazione di Úbeda, la sua città natale andalusa - che riapparità in alcuni suoi lavori successivi.
Nel 1987 Muñoz Molina ricevette il Premio Nazionale di Narrativa Spagnola per El invierno en Lisboa (tradotto come Inverno a Lisbona), un omaggio ai film noir e alla musica jazz.
Il suo El jinete polaco[1] ricevette il Premio Planeta nel 1991 e di nuovo il Premio Nazionale di Narrativa nel 1992. Tra gli altri suoi romanzi si ricorda Beltenebros (1989), una storia di intrighi d'amore e di politica nel periodo dopo la Guerra Civile di Madrid, Los misterios de Madrid (1992), e El dueño del secreto (1994), Sefarad (2001).
La traduttrice in inglese di quest'ultimo romanzo, Margaret Sayers Peden, vinse il PEN/Book-of-the-Month Club Translation Prize nel 2004.
^ELIZABETH AMANN, Genres in Dialogue: Antonio Muñoz Molina's El jinete polaco, Revista Canadiense de Estudios Hispánicos, Vol. 23, No. 1 (Otoño 1998), pp. 1-21.
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