Formado en el Royal National Young Theatre y en la Royal Shakespeare Company, termina sus estudios en Teatre Jove (Valencia).

Villanueva ha aparecido en películas como La Celestina, de Gerardo Vera, Tranvía a la Malvarrosa, de José Luis García Sánchez, Tiempos de Azúcar, de Juan Luis Iborra, La Selva, de Leonel Vieira, o La Luz Prodigiosa, de Miguel Hermoso. En teatro ha trabajado con Bigas Luna, Miguel Narros o Christopher Sanderson.