Belmondo kereken száz filmben játszott és több mint 40 színházi szerepben volt látható. Egyik legismertebb szerepét a francia új hullám, a nouvelle vague alapfilmjének tartott Kifulladásig (1960) című filmben alakította, amelyet Jean-Luc Godard rendezett. Öt évvel később a szintén a francia rendezővel készített Bolond Pierrot is világsiker lett.
Az 1960-as évektől kezdve egyre több szórakoztató produkcióban vállalt főszerepet, ragaszkodott ahhoz, hogy kaszkadőr nélkül, személyesen hajtsa végre a legveszélyesebb akciókat is.
A 70-es években olyan sikerfilmekben szerepelt, mint a Borsalino, a Betörés, A félelem a város felett, A javíthatatlan.
Az 1980-as években jelentős sikereket aratott színpadi színészként is, ugyanakkor filmjeivel még korábbi sikereit is felülmúlta. A Profi (1981) csak Franciaországban 5 millió nézőt vonzott a mozikba. A Sophie Marceau-val forgatott Kellemes húsvéti ünnepeket! című vígjátékot is nagyon szerette a közönség.
1989-ben César-díjat kapott az Egy elkényeztetett gyerek utazása c. filmben nyújtott alakításáért.
A 90-es években filmen és színpadon egyaránt sikerrel játszotta Jean Valjean szerepét Victor Hugo A nyomorultak című művének adaptációiban. Utolsó alakítását a 2008-ban bemutatott Egy ember és kutyája című filmben láthatták a mozirajongók.
Jean-Paul Belmondo 1953-ban házasodott. Feleségétől (Elodie Constantin) három gyermeke született: Patricia, Florence és Paul. 1965-ben elváltak. Belmondo ekkor került össze Ursula Andress-szel, akit az Egy kínai viszontagságai Kínában forgatásán ismert meg. Őt 1971-ben az olasz Laura Antonellivel váltotta fel, aki az Egy válás meglepetéseiben volt a partnernője. 2002-ben feleségül vette a nála évtizedekkel fiatalabb Nattyt (Nathalie Tardivel), 2003-ban lányuk született.
