Родился 16 марта 1941 года в итальянском городе Парма. Отец, профессор истории искусств и кинокритик, пробудил интерес у сына к кино и часто брал его на съемки. Младший брат Бернардо впоследствии стал театральным режиссером и сценаристом. В возрасте пятнадцати лет Бертолуччи начал писать, а по окончании школу отправился в Римский университет на факультет современной литературы.
Вскоре к нему пришел первый литературный успех: за поэтический сборник «В поисках тайны» он был награжден престижной премией Виареджио. В 1961-м году один из друзей отца, снимавший картину «Аккаттоне», пригласил молодого человека на работу в качестве первого ассистента, затем Сержио Леоне доверил Бернардо работу над сценарием ленты «Однажды на Диком Западе». Уже в 1962-м Бертолуччи снял свой первый фильм, названный «Костлявая кума». Ради кино он был вынужден оставить учебу в университете.
Спустя два года вышла лента «Перед революцией», а еще через несколько лет к Бернардо пришла всемирная слава благодаря картине «Конформист», высоко оцененной критиками и удостоенной номинаций на премии «Оскар», «Золотой глобус» и «Золотой медведь» Берлинского фестиваля. В тот же период свет увидели такие работы режиссера, как «Партнер», «Стратегия паука» и «Бедные умирают первыми». Новую волну популярности принес фильм «Последнее танго в Париже» с Марлоном Брандо в главной роли. Следует отметить, что в родной Италии из-за царившей цензуры ленту со множеством откровенных сцен встретили в штыки, ее запретили к показу, практически все копии были уничтожены, а режиссера по решению суда лишили гражданских прав на пять лет. Фильм был благосклонно воспринят лишь через несколько лет после отмены цензуры. Бертолуччи же номинировался на «Оскар» как лучший режиссер.
После некоторого перерыва на экранах появились новые картины Бертолуччи: «Двадцатый век», «Луна» и «Трагедия смешного человека». Итальянская публика встречала их прохладно, поэтому режиссер решил переехать в Англию и сменить тему. Очередной триумф – историческая лента «Последний император» (1987) – снимался при поддержке китайского правительства, и съемочной группе было разрешено работать внутри Запретного города в Пекине. Невероятно популярная картина была удостоена девяти премий «Оскар». Восточную тему мастер продолжил в фильме «Маленький Будда», вышедшем на экраны в 1993-м году. Мелодрама «Под покровом небес» (1990) также имела теплый прием у зрителей.
В середине 90-х режиссер вернулся на родину и снял «Ускользающую красоту» с Лив Тайлер в главной роли. Фильм был номинирован на «Золотую пальмовую ветвь» Каннского кинофестиваля. Через два года мастер представил мелодраму «Осажденные», последнюю перед долгим перерывом в творчестве. В 2002-м году Бертолуччи выпустил короткометражку для киноальманаха «На десять минут старше: Виолончель», а через год – картину «Мечтатели», возвращающую зрителя во времена студенческих волнений во Франции концп 60-х годов. Последняя на сегодняшний день работа легендарного режиссера – драма «Ты и я» (2012). В 2007-м году на Венецианском кинофестивале Бернардо Бертолуччи был удостоен премии «Золотой лев за вклад в мировой кинематограф».