Жан-Поль Бельмондо родился 9 апреля 1933 года в парижском пригороде Нейи-сюр-Сен в семье скульптора Поля Бельмондо, профессора изящных искусств.
В школьные годы хотел стать или спортсменом, или артистом, но в итоге в 20 лет все же решил быть актером и поступил в Национальную консерваторию драматического искусства. После завершения работал в театре.
В кино дебютировал в 1957 году в фильме "Пешком, верхом и на машине", однако при финальном монтаже эпизоды с Бельмондо были вырезаны. Всемирную славу актеру принесла роль в фильме "На последнем дыхании". Лучшие роли, по признанию критиков, Бельмондо сыграл у режиссеров французской "новой волны": Жан-Люка Годара ("Женщина есть женщина"), Луи Маля ("Вор"), Франсуа Трюффо ("Сирена с "Миссисипи"), Клода Шаброля ("Доктор Пополь"), Алена Рене ("Стависки").
Став к середине 1980-х одним из самых коммерчески успешных актеров Франции, вернулся на театральную сцену, одновременно продолжая работать в кино.
В августе 2001 года артист перенес инсульт, из-за которого утратил речь и возможность нормально двигаться. Бельмондо сумел справиться с последствиями болезни и в 2008 году вернулся к работе, снявшись в ленте "Человек и его собака".
У актера трое детей (старшая дочь Патриция погибла в 1994 году) от двух браков - Флоренция, Поль и Стелла.
Жан-Поль Бельмондо является обладателем многочисленных наград.