Fill extramatrimonial, aquesta condició repercutí en la seva trajectòria vital i professional. Interrompé els estudis d’arquitectura per dedicar-se al teatre i l’òpera. Treballà com a assitent amb Luchino Visconti (La terra trema, 1948, o Senso,1954), de qui també fou amant i que influí decisivament en la seva visió del cinema.
Debutà els anys quaranta com a director teatral a Roma, però el renom li arribà per les produccions operístiques (al Teatro alla Scala de Milà, estrenà una producció de La cenerentola, de G. Rossini, el 1953, i al Covent Garden de Londres amb Lucia di Lammermoor, el 1959), algunes d’un èxit ressonant, especialment les realitzades amb Maria Callas (La Traviata, 1958; Tosca, 1962) i altres com Falstaff, estrenada al Metropolitan de Nova York l’any 1964.
Debutà en la direcció cinematogràfica el 1958 (Tao), però el reconeixement internacional li arribà amb dues adaptacions d’obres de William Shakespeare, The Taming of the Shrew (1967) i Romeo and Juliet (1968). Posteriorment rodà la dramatització de la vida de sant Francesc d’Assís Fratello sole, sorella luna (1973, film premiat al Festival de Sant Sebastià), The Champs (1979), Endless Love (1982), Il giovane Toscanini (1988), Hamlet (1990), Storia di una capinera (1993), Jane Eyre (1996), l’autobiogràfica Tea with Mussolini (1999) i Callas Forever (2000) . Per a la televisió filmà la minisèrie Jesus of Nazareth (1976). Obtingueren també una gran acollida del públic els seus documentals i adaptacions per al cinema d’òperes, en els quals comptà amb algunes de les primeres veus, entre d’altres Maria Callas (Maria Callas at Covent Garden, 1964, documental), La Traviata (1982), amb Teresa Stratas i Plácido Domingo, que també protagonitzà Otello (1986) i, amb T. Stratas, Pagliacci (1982) i Don Carlo (1992), amb Luciano Pavarotti. Des del 1996 fou senador pel partit Forza Italia.