Tenía 88 años, fue una de las máximas estrellas del cine francés y uno de los más representativos del movimiento Nouvelle Vague

Nació el 9 de abril de 1933 en la ciudad de Neuilly-sur-Seine (Altos del Sena), hijo del escultor Paul Belmondo comenzó su carrera como actor a mediados de la década del 50, cuando luego de sufrir una crisis decidió abandonar el boxeo y dedicarse a la actuación.

Participó en 85 películas de la mano de los directores más destacados y el gran salto lo dio en 1960, cuando Jean-Luc Godard lo eligió para protagonizar Sin aliento.

"Después de Sin aliento, de la noche a la mañana, me fui a Italia a rodar cuatro películas seguidas. El teléfono no paraba de sonar: hubiese podido hacer veinte por año, si quería", reveló en una entrevista.
A ese film le siguieron, Al final de la escapada (1960), también de Godard, El hombre de río (1964), de Philippe de Broca, El cerebro (1969), de Gérard Oury y El furor de la codicia (1971), de Henri Verneuil.

"Estoy orgulloso de ser una estrella popular, no desdeño la aprobación del público", manifestó ante las críticas que recibió por interpretar papeles humorísticos y no tan profundos como esperaba la crítica.
Con seis décadas de trayectoria se convirtió en una leyenda de la pantalla grande, con varios récords de taquilla en su haber, mientras que en teatro hizo más de 30 obras y también encaró varios proyectos para la televisión.

"Si fuera tan fácil llenar los cines, entonces el mundo del cine estaría mucho mejor de lo que es. No creo que me hubiera mantenido en el centro de atención durante tanto tiempo si estuviera haciendo cualquier basura. La gente no es tan estúpida", señaló.
En 2001 sufrió un derrame cerebral que le dejó algunas secuelas en su cuerpo, motivo por el que pasó varios años alejado de las cámaras.

En 2009 volvió al ruedo con Un hombre y su perro, de Francis Huster, una nueva versión del clásico de los 50 Umberto D, de Vittorio de Sica.
Tuvo tres hijos con su primera esposa, Elodie Constantin, y además de Andress y Antonelli, protagonizó amoríos con la cantante brasileña Carlos Sotto Mayer. En 1989 se casó con la bailarina Nathalie Tardivel, con la que tuvo una hija, y una de sus últimas compañeras fue la belga Barbara Gandolfi, exmodelo, 42 años más joven. Desde el 2018 compartía su vida con la actriz francesa Valérie Steffen, de 57 años.

Más allá del reconocimiento del público y de sus colegas, en 1989 se ganó el Premio César como Mejor Actor por la película El imperio del león (1988), de Claude Lelouch, pero lo rechazó y en 2016 ganó el León de Oro por su trayectoria en el Festival Internacional de Cine de Venecia.