Nacido en Buenos Aires, Ernesto Alterio se instaló a los pocos años en España con su familia. Estudió Arte Dramático con Cristina Rota y Daniel Sánchez. Para completar sus estudios, cursó clases de danza con Agusen Belusci.
Su primer papel protagonista le llega de la mano de Fernando Colomo en 1998 en la película Los años bárbaros, por la que fue Nominado a los Goya como Mejor Actor Revelación. Colomo, vuelve a contar con él para rodar El cuarteto de La Habana. Después vendrán etulos como Los lobos de Washington, de Mariano Barroso -por la que obtiene el Premio a Mejor Actor Revelación en el Festival de Cine de Toulouse-; o Yoyes, de Elena Taberna -Premio al Mejor Actor Protagonista en el Festival de Cine de Toulouse-.
A partir de ese momento la carrera de Ernesto se consolida y trabaja con algunos de los mejores directores del cine español, en películas como Días de fútbol, de David Serrano -Nominado a los Goya como Mejor Actor Protagonista-; El método Grónholm, de Marcelo Piñeiro - Nominación al Cóndor de Plata en Argentina-. En su filmogra^a, destacan entre otros etulos, Las viudas de los jueves, de Marcelo Piñeiro, Infancia clandesKna, de Benjamín Ávila, Quién mató a Bambi, de Santi Amodeo, Sexo fácil y películas tristes, de Alejo Flah, Perfectos desconocidos (2017), de Álex de la Iglesia, La sombra de la ley (2018), de Dani de la Torre, o Lo dejo cuando quiera (2019), de Carlos Therón.
Ernesto, siempre ha compaginado sus trabajos cinematográficos con el teatro y la televisión. En teatro, destacan obras como Edipo rey, dirigida por Jorge Lavelli, o Yo, el heredero, dirigida por Francesco Saporano. En televisión, ha protagonizado series de gran éxito como Vientos de Agua, de Juan José Campanella, La chica de ayer, de Ignacio Mercero, o Marco, de Félix Viscarret; también Las Chicas del Cable y Narcos, ambas para Nemlix, u Orígenes Secretos, de David Galán.