Bertolucci je svojo filmsko pot začel kot pomočnik režiserja Piera Paola Pasolinija pri filmu Berač. Svoj prvi celovečerec je posnel pri 21. letih, uspeh pa je doživel že z drugim filmom Pred revolucijo iz leta 1964. Vse od tedaj je s svojim delom zaznamoval svetovno kinematografijo.
Med njegovimi najbolj znanimi deli so filmi Konformist (1970), Zadnji tango v Parizu (1972), Dvajseto stoletje (1976) ter Zadnji kitajski cesar (1987). Za slednjega je Bertolucci med drugim prejel oskarja za režijo ter številne druge nagrade.
Mlajši ljubitelji filma Bertoluccija poznajo po delu Sanjači (2003), letos pa se je na velika platna vrnil s filmom Io e Te (Jaz in ti), ki je nastal po istoimenskem romanu italijanskega pisatelja Niccola Ammanitija. Film je bil premierno prikazan izven tekmovalnega programa v sklopu letošnjega filmskega festivala v Cannesu.