Жан-Пол Белмондо е роден на 9 април в парижкото предградие Ньой-сюр Сен в семейството на скулптура Пол Белмондо и художничката Сара Мадлен Рейно-Ричард. В ранните си младежки години той се увлича от футбол и от бокс, като участва в девет любителски състезания. На 19-годишна възраст става шампион на Париж по бокс в полусредна категория и член на националния отбор на Франция, което го накарало да се замисли за професионална кариера на боксьор.
Все пак Белмондо решава да постъпи в актьорския факултет на Парижката консерватория за драматично изкуство, която завършва през 1952 година. По-голямата част от преподавателите му отчитали таланта на младия човек, но все пак били на мнение, че заради външността си едва ли ще стане успешен актьор.
В киното Белмондо дебютира през 1956 г. в късометражния филм „Молиер”. През 1960 г. получава ролята на младия престъпник Мишел Поакар във филма на Жан-Люк Годар „До последен дъх”, който го превръща в култова фигура на френската „нова вълна” в киното, а филмът влиза в историята на световното кино. „Крадецът” на Луи Мал, „Сирената от Мисисипи” на Франсоа Трюфо и много други.
Белмондо е играл в над 100 филма и има над 40 роли в театъра. За него режисьорът Жан-Пиер Мелвил твърди, че е най-голямото откритие на френското кино след Жерар Филип.