Er ist in 1920 in Ferrara geboren, in einer mittleren bürgerlichen Familie und diese Realität und ihre Krise wird auch ein sein meist verarbeiteten Themen, oft durch eine Liebesgeschichte.
Nach dem Diplom an der Ökonomiefakultät der Universität Bologna er zieht nach Rom, wo er 2007 auch stirbt. Sein Genie wird offiziell 1995, mit dem Oscar für die Karriere anerkannt.

Seine Sensibilität für die sozialen Realitäten, für die individuellen und psychologischen Krisen bringen ihn zum Dokumentar und er dreht Kurzfilme, von denen der erste, „Die Leute des Po“ erzählt über die innere Welt und Leben der ferrareser Einwohner, das Gebiet was er so gut kennt und liebt.

Sein erster Langfilm „Chronik einer Liebe“ realisiert er 1950, und er bricht aus den damaligen Klischeen und stellt die Sozialproblemen Italiens der Zeit dar, durch ein Liebesdramma in der hohen bürgerlichen Welt. Der Erfolg kommt aber nicht, es werden die neue Versuche geschätzt, weder im technischen Sinn, wie eine andere Verwendung der Objektiven, noch was das Argument angeht.

1957 kommt „Die Schrei“ aus, was ihm sehr ans Herzen liegt und wo er die Entfremdung der Person von der Gesellschaft, die individuelle, existenziale und psychologische Krise auf die Leinwand bringt. Es wird aber vom italienischen Publikum verweigert. Seine Tetralogie aber, „Das Abenteuer“, „Die Nacht“, „Die Eklipse“ und „Rote Wüste“ (1960-64) bringen ihm endlich den internationalen Erfolg.

Er beschäftigt sich aber nicht nur mit Kino, sondern auch schreibt und malt, heute in dem Museo di Ferrara “Michelangelo Antonioni” kann man seine winzige Bilder bewundern. Seine tiefgreifende Werke sind heute Vorbilde für Regisseure wie Wim Wenders, zusammen mit dem er „Über die Wolken“ (1995) dreht, was er zwischen Ferrara und Comacchio ambientiert.