Es hijo del actor Jean-Paul Belmondo, y saltó a la fama en 1981 como la pareja de Estefanía de Mónaco.
En 1992 organizó un equipo de F1 como pay driver, consiguiendo el noveno lugar en el Gran Premio de Hungaroring Prix magnífico húngaro, pero corrió solamente en otras cuatro ocasiones antes de gastar todo su dinero, siendo sustituido por Emanuele Naspetti.
Dos años más tarde en la temporada 1994 se unió al equipo Pacific Grand Prix, donde calificó solamente para dos carreras tras su compañero de equipo Bertrand Gachot.
Tras esta etapa se concentró en GT, donde competía con un Chrysler Viper GTS-R.
Creó su propio equipo, Paul Belmondo Racing, que compitió en el Campeonato FIA GT y en Le Mans Series hasta que se retiró en 2007.