Frecuentó el cine local de Bobbio y en 1959 marchó a Londres para estudiar cinematografía.

[1]​ El mismo inconformismo y beligerancia política se advierte en sus siguientes obras, la película de ficción La Cina è vicina (1967) y el documental Il popolo calabrese ha rialzato la testa (Paola) (1969), este último producido por la Unione Comunisti Italiani.

Evocó su infancia y su tiempo de estudio con los salesianos en la película Nel nome del padre (1972), en la que actuó Laura Betti.

En su siguiente película, Sbatti il mostro in prima pagina, actuó Gian Maria Volonté.

En 1975 estrenó la película Nessuno o tutti - Matti da slegare, en la que Bellocchio muestra crudamente las condiciones de vida en los manicomios.

En 1978 conoció al psiquiatra Massimo Fagioli, con quien inició una larga y compleja colaboración: Fagioli participó activamente en la realización de cuatro películas de Bellocchio: Il diavolo in corpo, La visione del Sabba, La condanna e Il sogno della farfalla.

Su siguiente película, Il diavolo in corpo (1986) se basó en el libro de Raymond Radiguet.

En la película Buongiorno, notte (Buenos días, noche, 2003) reconstruyó el secuestro y asesinato de Aldo Moro por las Brigadas Rojas.

La película estuvo protagonizada por Roberto Herlitzka, Maya Sansa y Luigi Lo Cascio, entre otros.