Когда девушка была подростком, ее считали «красотой деревни», и все обращали внимание на нее, когда она шла с подругами по улицам центра Читта-ди-Кастелло. Моника была очень хорошим студентом, особенно по литературе, она окончила лицей Классико Плинио. После этого она сразу переехала в Перуджу, где стала посещать юридическую школу в университете. Она предпочла бы изучать философию, но в то время наличие юридической степени облегчало поиски работы и жилья.
Занятие модельным бизнесом начиналось как способ оплаты ее обучения. Это привело ее в Милан, столицу итальянской моды. Вскоре эта деятельность начала занимать большую часть ее времени, поэтому Моника решила последовать своим душевным порывам и переехала туда, чтобы стать моделью на профессиональном уровне. В течение нескольких месяцев был подписан контракт с агентством «Elle». Так она получила шанс путешествовать по всему миру, и благодаря этому она встретилась со своим первым мужем, фотографом Клаудио Карлосом Бассо, с которым она позже развелась. Компания «Dolce & Gabbana» избрала ее в качестве знакового образа средиземноморской женщины для серии рекламных роликов, также она была увековечена Ричардом Аведоном в компании «Revlon» как «самая красивая женщина». Позже Моника стала мечтать о том, чтобы стать актрисой.
Поводом для выполнения ее мечты стала встреча с Энрико и Карло Ванзина. Впечатление от интенсивного выражения ее глаз и ее захватывающей красоты, стало причиной того, что они познакомили Монику с Дино Ризи, великим итальянским режиссером. В 1990 году она впервые предстала в качестве актрисы в фильме «Жизнь с детьми». После ролей наряду с Джанкарло Джаннини в ее телевизионном дебюте, она получила две основные роли в фильмах «Лотерея» и «Упрямая судьба». Критики не скупились на резкие отзывы, называя ее еще одной моделью, которая захотела быть актрисой. В 1992 Фрэнсис Форд Коппола сам предложил ей роль одной из невест вампира в его фильме «Дракула». Так она впервые оказалась в Голливуде. Позже, переехав во Францию, она получила кинопремию «Сезар», французский аналог «Оскара», и именно на съемочной площадке во Франции она встретила Венсана Касселя, с которым у нее начались отношения. Моника продолжала работать непрерывно, как в Италии, так и во Франции. 3 августа 1999 года Венсан Кассель и Моника Беллуччи поженились в Монте-Карло, Франция.
2000 год был фантастическим для карьеры Моники. Вернувшись на родину, она взяла ведущую роль в последнем фильме Джузеппе Торнаторе «Малена». Фильм имел большой успех, в Италии и за ее пределами. 2004 год также был весьма интересным годом для Моники Белуччи. Моника снялась в роли Марии Магдалины в «Страсти Христовы». 12 сентября 2004 Моника родила дочь Деву в больнице Фатебенефрателли в Риме, Италия. Еще на седьмом месяце беременности Моника позировала обнаженной для итальянского издания «Vanity Fair». Три месяца спустя она снова была на обложке «Vanity Fair», на этот раз с новорожденной дочерью. Кстати, в феврале 2005 года, через пять месяцев после родов, она была готова снова работать.
Моника вернулась на экраны в 2005 году, получив роль в картине «Братья Гримм» (снят в 2003 году в Праге). В 2006 году, во время работы на Каннском кинофестивале она также воспользовалась возможностью представить ее последний проект, французский фильм режиссера Алена Корно «Второе дыхание». В 2008 году настало время вернуться в Соединенные Штаты. В июне 2009 года Моника присоединилась к Николасу Кейджу и Джею Барушелю в работе Диснея «Ученик чародея». В феврале 2010 года Венсан Кассель подтвердил, что они ожидали второго ребенка. 20 мая 2010 года у актрисы и ее супруга родилась вторая дочь по имени Леони.