Белмондо је рођен 9. априла 1933. године у Неји на Сени (департман Сена, Француска) у породици сина париског вајара Пола Белмонда и Саре Рејно-Ришар. До 20. године одлучио је да ће бити глумац и уписао се на Виши национални конзерваторијум драмске уметности. Након завршетка конзерваторијума, започео је професионалну каријеру.
Белмондо се прославио улогама у филмовима Новог таласа 1960-их, а да би 1970-их постао звезда акционих филмова.
Пре него што се заинтересовао за глуму, Белмондо је имао кратку спортску каријеру као боксер аматер. Био је и један од оснивача фудбалског клуба Париз Сен-Жермен.
Најпознатији је био по улогама у филмовима „До последњег даха“ (1960), „Професионалац“ (1981) и „Човек из Рија“ (1964).
Након што је 2001. доживео мождани удар, Белмондо је престао да глуми, али се 2008. вратио на сцену и играо у филму Франсиса Хастера „Човек и његов пас“. Године 2015. објавио је да се повлачи из кинематографије.