Родился 16 марта 1941 года в Парме (Италия) в семье Аттилио Бертолуччи (англ.). Его отец, поэт, кинокритик, профессор истории искусств, поощрял интерес Бернардо к фильмам, часто брал его с собой на съёмки.

С 1957 по 1958 год осуществляет первые пробные работы в кино — любительские фильмы на 16-мм плёнке «Канатная дорога» (1957) и «Смерть свиньи» (1958). Студент философского факультета в Римском университете (в эти годы за поэтический сборник «В поисках тайны» получает Национальную литературную премию; знакомится с Пьером Паоло Пазолини) В 1961 году ассистирует Пазолини на съёмках фильма «Аккатоне».

В 1962 году бросает университет и снимает свой первый игровой фильм «Костлявая кума» (La Commare Secca). Выходит книга стихов «В поисках загадки», за которую Бертолуччи получает премию Виареджо. Два года спустя снимает фильм «Перед революцией» (Prima Della Rivoluzione).

Снял полнометражный документальный телефильм «Нефтепровод»

Работает над незавершённым фильмом «Канал» (1966)

Поставил короткометражный игровой фильм «Агония» для альманаха «Любовь и ярость» (Amore E Rabbia, 1967).

В 1968 году фильмом «Партнёр» (Partner) переносит на большой экран действие повести Достоевского «Двойник». Вместе с Серджио Леоне и Дарио Ардженто работает над сценарием культового вестерна «Однажды на Диком Западе». В 1969 году на экраны выходит телефильм «Стратегия паука» (La Strategia Del Ragno), по мотивам рассказа Борхеса.

В 1970 году получает всемирную известность благодаря ленте «Конформист» (Il Conformista), исследующей психологические истоки фашизма (фильм снят по одноименной повести Альберто Моравиа). В получившей скандальную известность ленте «Последнее танго в Париже» (Last Tango In Paris/Dernier Tango А Paris) создал романтическую версию современной трагедии любви, в которой герой оказывается жертвой ложных условностей буржуазного круга.

В 1976 году снимает эпопею «Двадцатый век» (Novecento), главные роли в которой исполнили Жерар Депардье и Роберт де Ниро. После встреченных критикой в штыки фильмов «Луна» (La Luna, 1979) и «Трагедия смешного человека» (La Tragedia Di Un Uomo Ridicolo, 1981) надолго порвал с итальянской тематикой.

Звезда Бертолуччи на голливудской «Аллее славы»

Переездом в Англию начался его «космополитический» период творчества[источник не указан 1253 дня]. В 1987 году на материале китайской истории создаёт фильм «Последний император» (The Last Emperor, 1987), получивший высокую оценку американского киноистеблишмента и «Оскар» за лучший фильм года.

В 1990 году экранизацией одноимённого романа Пола Боулза стала его психологическая драма на африканском материале «Под покровом небес» (другое название — «Чай в пустыне») (The Sheltering Sky). В ноябре 1993 года состоялась премьера фильма «Маленький Будда» (Little Buddha) с предварительной премьерой в Париже в присутствии единственного зрителя — Далай-ламы. Фильм оказался адаптацией преимущественно для американской аудитории хрестоматийных постулатов буддизма.

В 1995 году после 15 лет отсутствия снял в Италии фильм «Ускользающая красота» с Лив Тайлер в главной роли. В 2003 году на экраны выходит фильм «Мечтатели», после которого был анонсирован фильм о композиторе-убийце по имени Джезуальдо да Веноза. Запустить проект в производство Бертолуччи помешали острые боли в спине.

В 2011 году очередной Каннский кинофестиваль начался с вручения награды Бернардо Бертолуччи за вклад в киноискусство. Подобный приз уже есть в коллекции заслуженного режиссёра — в 2007 году его почтили в Венеции. Тогда же Бертолуччи объявил о начале работы над новым фильмом «Ты и я» по роману Николо Амманити.