Феллини уехал в Рим в 1938 году и поступил в университет, чтобы избежать призыва на службу. Он рано бросил школу и в последующие годы до начала Второй мировой войны зарабатывал себе на жизнь как карикатурист. Заинтригованный образом журналиста в американских фильмах, он попробовал себя в этой роли в реальной жизни и привлек внимание нескольких редакторов. Сначала они заинтересовались его карикатурами, а затем и статьями. Он начал писать комические эскизы постановок для радиопрограмм совместно со своим хорошим другом, ведущим комиком Альдо Фабрици. Другой известный итальянский режиссер Роберто Росселлини, пожелал, чтобы Фабрици снялся в его фильме, а Феллини организовал их встречу. Благодаря этому контакту Федерико Феллини начал работу в качестве помощника сценариста и получил доступ к внутренней работе киностудии, увидел, как создаются и редактируются фильмы, стал наблюдать, как итальянские фильмы были сделаны (очень похожи на старые немые фильмы с акцентом на визуальные эффекты). Таким образом, он начал свою карьеру в качестве режиссера и вскоре понял, что это дело всей его жизни.
За свою карьеру в кино, которая продолжалась почти пять десятилетий, Феллини часто был подвержен критике. Он также получил множество наград, включая четыре Оскара. В его фильмах сочетаются такие темы, как сознание, мечты, фантазии и желания. Он часто изображает героев с точки зрения их интимных и наиболее странных аспектов. Термин «Felliniesque» в наши дни используют чаще всего, когда обыкновенная сцена изменена путем добавления галлюцинаторных образов.
Жизнь и сны были сырьем для его фильмов. Многие современные режиссеры, такие как Вуди Аллен, Дэвид Линч, Педро Альмодовар и Терри Гиллиам утверждали, что Феллини оказал на них сильное влияние. В его раннем фильме «La sceicco Bianco» четко просматривается автобиографический характер. Феллини имел опыт работы в качестве журналиста, а благодаря этой картине, показал себя как писатель и сценарист. В последующем фильме «La Strada» Феллини проводит еще большие автобиографические параллели, в фильме в главной женской роли снимается его жена, Джульетта Мазина. Эта весьма символичная работа интерпретировалась как манифест о правах человека, или, по крайней мере, трактат по освобождению женщин. В этом контексте, однако, фильм вызвал гнев неореалистов, которые сочли, что в его содержании слишком много оправданий для политических угнетений. Тем не менее, как метафорическая личная притча об отношениях между мужчиной и женщиной, картина имела огромный успех и стала подтверждением автобиографических инстинктов Феллини. Последующие фильмы имеют богатые, яркие образы, которые стали торговой маркой Феллини. В «Spiriti Giulietta» и «8 1/2» просматриваются попытки сближения со своим внутренним миром, стык сексуального и творческого конфликтов. Самым выдающимся является поздний период карьеры режиссера. Фильм «Intervista» отображает характерный для Феллини союз реальности и фантазии.
30 октября 1943 года Федерико Феллини женился на актрисе Джульетте Мазина (1921-1994). У них был только один сын, который умер через месяц после своего рождения. Его жена имела огромное влияние на творчество режиссера и снялась в нескольких его фильмах.
Феллини умер 31 октября 1993 года, в Риме. Причиной стал сердечный приступ. Как раз за несколько месяцев до смерти режиссер получил очередной Оскар. Феллини похоронили в его родной деревне Римини.