Amelio nació en Calabria y su padre marchó a Argentina poco después de su nacimiento.

Estudió filosofía en Messina, donde se interesó por el cine, escribiendo críticas para una revista local.

En 1965 se mudó a Roma, trabajando como operador y ayudante de director para Liliana Cavani y Vittorio De Seta.

Debutó en el cine en 1982 con Colpire al cuore, sobre el terrorismo en Italia.

Porte apriete (1989), con Gian Maria Volonté, confirmó el estatus de Amelio como uno de los mejores directores del cine italiano.