Ha alcanzado la aclamación del público y de la crítica alrededor del mundo por su trabajo en las películas reconocidas como Malena, la película de Giuseppe Tornatore, nominada a un Premio Oscar? de la Academia, Irreversible y La Pasión de Cristo, entre muchos otros estrenos internacionales en su ilustre carrera.

La Srta. Bellucci creció en la ciudad de Citta di Castello, en Umbria, idolatrando los iconos del cine como Sophia Loren, Ana Magnani, Gina Lollobrigida y Claudia Cardinale. Su propia escalada al estrellato comenzó en Milano, donde estudiaba derecho en la Universidad de Perugia, cuando un amigo la impulsó a intentar el mundo de las modelos. Descubierta por un Director en una revista, dejó sus estudios en la universidad y ha trabajado como actriz desde entonces.

Ella también llamó la atención del Director Francis Ford Coppola, quien la escogió para interpretar su primer papel americano en su adaptación de 1992 de Dracula de Bram Stoker. La Srta. Bellucci recibió galardones adicionales por su primera película en lengua francesa, la película de suspense de 1996: L' Appartement, por la que ganó el Premio César (el equivalente francés al Premio Oscar? de la Academia). La película también marcó la primera de muchas colaboraciones con el que sería su futuro marido, el actor francés Vincent Cassel. Desde entonces, han protagonizado juntos en películas tales como la provocadora historia de suspense de Gaspar Noe: Irreversible, que fue parte de la selección oficial del Festival de Cine de Cannes de 2002, e hizo su debut americano en el Festival de Cine de Sundance de 2003 con Spybound.

2003 aportó mayor visibilidad creciente para la Srta. Bellucci en los Estados Unidos y alrededor del mundo. Además del lanzamiento en EE.UU. de Irreversible, co-protagonizó junto a Bruce Willis: Tears of the Sun y junto a Keanu Reeves y Laurence Fishburne en las muy esperadas continuaciones de las películas de los Hermanos Wachowski: Matrix: Reloaded y Matrix: Revolutions. En 2004, apareció en una de las películas del año que dio mucho que hablar, interpretando a Maria Magdalena en La Pasión de Cristo de Mel Gibson. Los créditos de cine de la Srta. Bellucci también incluyen el éxito de taquilla francés de Christophe Gans: El pacto de los lobos (Le Pacte des Loups), Bajo sospecha, Dobermann y Asterix: Misión Cleopatra, así como la película de Spike Lee: She Hate Me, Remember Me, My Love (dirigida por Gabriele Muccino, Director de En busca de la felicidad) y en la película de Terry Gilliam: El secreto de los hermanos Grimm (junto a Heath Ledger y Matt Damon). Después de un breve receso, durante el cual dio a luz a su hija, Deva, Bellucci protagonizó la película de Bertrand Blier ?Cúanto me amas?, junto a Gerard Depardieu.

Próximamente, participará en Le Deuxième Souffle, junto a Daniel Auteuil.