Provenit dintr-o familie de artiști, atras în copilărie mai mult de sport, în special de box și de fotbal, cel care avea să fie alintat Bébel de către admiratorii săi cinefili din întreaga lume își găsește adevărata vocație în anii adolescenței când ia cursuri de actorie și începe să joace pe scenă și în filme.
Primele roluri minore le primește de la regizori ca Marcel Carné, Jean-Luc Godard sau Claude Chabrol.
Anul 1960 aduce o schimbare notabilă atât pentru filmul francez cât și pentru tânărul actor Jean-Paul Belmondo. Stilul nou de a face cinematografie al lui François Truffaut din Les quatre cents coups sau al lui Alain Resnais din Hiroshima mon amour de la finalul anilor 50 avea să se numească Noul Val francez. Este momentul pentru Jean-Luc Godard să debuteze în lungmetraj cu al sau À bout de souffle în care are inspirația de a-l distribui în rolul principal al gangsterului Michel pe tânărul Belmondo. Godard lansează astfel antieroul, actorul cu figură atipică care avea să devină imaginea Noului Val francez.
Chiar dacă publicul larg îl reține ca pe un actor de filme de acțiune sau comedie ori ca pe cel care și-a executat întotdeauna singur cascadoriile, chiar dacă francezul și-a dorit mereu succes de casă pentru filmele sale care au devenit extrem de profitabile comercial și s-au bucurat de audiență largă, deși a afirmat că preferă să joace în filme de acțiune și de aventură decât în filmele intelectuale ale lui Alain Resnais, Belmondo a lucrat enorm cu regizori importanți ca Henri Verneuil, François Truffaut, Claude Chabrol și a realizat roluri versatile în filme valoroase.
În 1965, tot sub îndrumarea lui Godard, joacă în Pierrot le Fou. Cu Jean-Pierre Melville a colaborat în Léon Morin, prêtre (1961), Le Doulos (1963) și L’aîné des Ferchaux (1963). Două filme reprezentative ale sale, Cartouche (1962) și L’homme de Rio (1964), au regia semnată de Philippe de Broca. Spre sfârșitul anilor 80, sub îndrumarea lui Claude Lelouch, Belmondo apare în Itinéraire d’un enfant gâté, interpretare pentru care câștigă un premiu Cesar.
Spre sfârșitul carierei sale, Belmondo a urcat din nou pe scena de teatru, întorcându-se astfel la prima sa dragoste.
La 6 septembrie 2021, Jean-Paul Belmondo a încetat din viaţă, la vârsta de 88 de ani.