Iniziò la sua attività come vignettista, pubblicista e sceneggiatore, lavorando anche per l'Eiar (la Rai del tempo), dove conobbe l'attrice con cui si sposò, Giulietta Masina. Dagli anni '50 passò alla regia, con Lo sceicco bianco, I vitelloni e La strada (premio Oscar del 1954), film che suscitarono interesse della critica per il suo lavoro. Degli anni '60 sono quelli che vengono considerati i suoi capolavori, come La dolce vita e 8 e 1/2 (Oscar 1963); Amarcord, premio Oscar nel 1973, segnò il suo passaggio definitivo all'uso del colore.