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1951年7月28日、スペインのバレンシア生まれ。 美術の建築・技術科学で学位と博士号を取得。 建築家として世界各国で活躍する傍ら、チューリッヒの建築静力学研究所では著名な講師を務めている。 1985年にチューリッヒで開催された展覧会や1992年の王立英国建築家協会（ロンドン）での展覧会など、さまざまな展覧会に出品された彫刻作品も特筆に値する。
プロとしての活動は、パリとチューリッヒにある建築とエンジニアリングのスタジオで行っている。 1983年、彼はチューリッヒ近郊のシュターデルホーフェンの鉄道駅という、最初の大きなプロジェクトを手にした。 翌年、カラトラバはバレンシアのオクトゥブレ橋（9 d’Octubre）を設計し、以後、数々の橋の設計を依頼されるようになる。
1989年、リヨン空港駅のプロジェクトに携わりながら、パリに2つ目の事務所を開設。 その2年後、彼はバレンシアに3つ目の事務所を構えたが、そこでは大規模なプロジェクト「芸術科学都市」を進めていた。 国際的な名声は急速に高まっていたと言っていいだろう。
橋梁設計の専門家とされる彼は、また、発散的な作品も生み出している。 セビリアのアラミーリョ橋やクウェート万博パビリオン、バルセロナのモンジュイック通信塔などが有名。 2004年のアテネ大会では、オリンピックスタジアムの建築家、設計者、建設マネージャーを務めた。
