Il débute au cinéma en France avec J. Renoir, dont il est l'assistant pour les Bas-Fonds (1937). De retour en Italie, il réalise en 1942 le film qui donnera le coup d'envoi au néoréalisme, Ossessione. Dans cette lignée, il réalisera La terre tremble (1950) et Rocco et ses frères (1960), films dressant un portrait sociologique de l'Italie des pauvres. Il aborde le théâtre dès 1945, renouvelant répertoire et rapport acteur/metteur en scène. Un contraste très net apparaît entre son approche cinématographique, influencée par le marxisme, et ses mises en scène parfois baroques et fantaisistes. Cette distinction s'inversera ensuite, faisant place à un théâtre de plus en plus dépouillé et à un cinéma mêlant faste et raffinement. Sa rencontre avec Maria Callas (1955) marque ses débuts de metteur en scène lyrique.
Dans ses films, Visconti a posé un regard poétique sur la civilisation et sur les hommes : le Guépard (1963), Sandra (1965), les Damnés (1969), Mort à Venise (1971), Ludwig ou le Crépuscule des dieux (1re version 1973, version intégrale 1983), Violence et Passion (1974), l'Innocent (1976).
