Autor dos romances Corpo presente (Planeta, 2003; Companhia das Letras, 2013), O dia Mastroianni (Agir, 2007), O único final feliz para uma história de amor é um acidente (Companhia das Letras, 2010) e de uma antologia de crônicas, A última madrugada (Leya, 2012).
Seu romance Descobri que estava morto (Tusquets, 2016) foi vencedor da 24ª edição do Prêmio Literário Biblioteca Nacional, categoria Romance, e transformado em filme estrelado e dirigido pelo próprio Cuenca.
Em 2007, foi selecionado pelo Festival de Hay e pela organização do festival Bogotá Capital Mundial do Livro como um dos 39 jovens autores mais destacados da América Latina. Em 2012 foi escolhido como um dos 20 melhores escritores brasileiros com menos de 40 anos pela revista Granta.
Participou de antologias no Brasil e exterior como Cem melhores crônicas brasileiras (Objetiva, 2007), Prosas Cariocas (Casa da Palavra, 2004), Contos sobre tela (Pinakotheke, 2005), Cenas da Favela (Geração Editorial, 2007), Missives – Nouvelles brésilliennes contemporaines (Société Littéraire, 2008) e B39 – Antologia de cuento latinoamericano (Ediciones B, 2007). Em inglês foi publicado pela revista eletrônica Words Without Borders e pela American Society Review (Ed.Nov. 2011).
Autor do seriado da TV Globo Afinal, o que querem as mulheres? (2010) e de uma peça de teatro, Terror (2011), encenada em Brasília e no Rio de Janeiro.
Os direitos dos seus romances já foram comprados por países como Estados Unidos, França, Alemanha, Espanha, Itália, Portugal, Romênia e Finlândia.