Ator e cineasta italiano, considerado um dos principais representantes do neo-realismo italiano, nasceu em Sora, Itália, em 1901. Fez sua estréia no cinema em 1922, atuando em Gli Uomini, che Mascalzoni!, de Mario Camerini.

Na década de 1930 tornou-se galã popular nas comédias do mesmo diretor. Começou a dirigir filmes em 1940, a maioria deles em parceria com o roteirista Cesare Zavattini, com quem realizou algumas das mais importantes obras do movimento neo-realista, entre elas Ladrão de Bicicleta (1948), Milagre em Milão (1950) e O Teto (1956). O fracasso de bilheteria de seus filmes obriga-o a trabalhar também como ator: na década de 1950 participou de várias produções, entre elas Anna de Brooklyn (1958) e Che Impressione (1952).

Recebeu três Oscar de melhor filme estrangeiro por Ontem, Hoje e Amanhã (1963), Casamento à Italiana (1964) e O Jardim dos Finzi Contini (1971), este último sobre a perseguição aos judeus na Itália fascista. Sua última realização foi Viagem Proibida (1974), com Sophia Loren e Richard Burton.

Faleceu em 1974.