Gimęs Churubusco mieste, Meksiko priemiestyje, užaugęs Teksase, studijavo Kalifornijos politechnikos valstybiniame universitete, kur įgijo inžinieriaus laipsnį. Aktoriaus karjerą jis pradėjo Meksikos scenoje, o 1935 m. čia pradėjo filmuotis. Per ateinančius metus jis sukūrė 42 filmus ispanų kalba, tarp jų „Maria Candelaria“ (1943) ir „La Perla“ (1947), tapdamas vienu. geriausių Meksikos kino žvaigždžių. Pirmasis jo amerikiečių filmas buvo „Bėglys“ už RKO 1947 m. Nuo tada jis vaidino daugiau nei 80 filmų Holivude, Anglijoje, Prancūzijoje, Vokietijoje ir Italijoje. Tarp autorių yra „Fort Apache“ (1948), „Trys krikštatėviai“, „Mes buvome svetimi“ (1949), „El Bruto“ (1952), „Mažiausias nusikaltėlis“ (1955), „Užkariautojas“ (1956), „ La Cucaracha“ (1958) ir „Nuostabioji šalis“ (1959). Kai Armendarizas susirgo filmuodamas antrąjį Džeimso Bondo filmą „Iš Rusijos su meile“, jo scenos buvo skubotos, kad jis galėtų grįžti gydytis į Los Andželą ir atvyko į UCLA medicinos centrą. Sužinojęs, kad serga mirtina vėžiu, jis ten nusižudė šūviu.