Adriana Ugarte est la petite-fille du metteur en scène et scénariste Eduardo Ugarte et l'arrière-petite-fille du dramaturge Carlos Arniches. C'est principalement sur le petit écran qu'elle commence à se faire connaître, via les séries espagnoles Policías, en el corazón de la calle, Mesa para cinco ou encore Hospital Central dans lesquelles elle obtient des rôles secondaires. En 2008, sa notoriété augmente lorsqu'elle est sélectionnée pour jouer le personnage principal de la série La señora, qui se déroule dans les années 1920. Elle y incarne Victoria Márquez de la Vega, la fille d'un riche businessman qui tombe amoureuse d'un homme en provenance d'une classe sociale pauvre.

Fort de ce succès, Adriana Ugarte est davantage sollicitée au cinéma, comme ses prestations importantes dans les romances Castillos de cartón (2009) et Lo contrario al amor (2011) en témoignent. Elle goûte aussi au thriller et à l'action avec Dark Impulse (2011) et The Chase (2013). Toujours en 2013, la comédienne obtient également le rôle principal de la mini-série à très grande audience en Espagne L'Espionne de Tanger, celui d'une jeune couturière madrilène qui devient espionne à l’aube de la Seconde Guerre mondiale. 

2015 marque une autre année importante dans la carrière d'Adriana Ugarte puisqu'un certain Pedro Almodóvar lui propose de se glisser dans la peau du rôle-titre de son mélodrame Julieta, qui est présenté en compétition au festival de Cannes 2016. Plus précisément, l'actrice campe le personnage de Julieta lorsqu'il a entre 25 et 40 ans. Une prestation qui ne passe pas inaperçue. Deux ans plus tard et après avoir joué dans la romance Palmiers dans la neige, Adriana Ugarte aborde un registre plus léger avec Amoureux de ma femme, son premier film français. Cette comédie romantique la voit dans le rôle de la nouvelle compagne de Gérard Depardieu qui, de par sa beauté hors normes, fait rêver le meilleur ami de ce dernier, Daniel Auteuil.