Filla de l’escriptor Emilio Cecchi, s’educà en un ambient de gran cultura. En la seva joventut treballà com a secretària a la direcció de comerç exterior mentre col·laborava amb el seu pare en traduccions literàries de l’anglès. Casada amb el musicòleg Fedele d’Amico, durant la Segona Guerra Mundial s’adherí a la lluita antifeixista i edità el diari clandestí Voce Operaia.
Acabada la guerra, s’inicià com a guionista amb alguns dels grans noms del neorealisme i del cinema italià posterior, del qual esdevingué una dels principals guionistes. Treballà per a Luigi Zampa (Vivere in pace, 1947; L’onorevole Angelina, 1947; Processo alla città), Vittorio de Sica (Ladri di biciclette, 1948; Miracolo a Milano), Luchino Visconti (Bellissima, 1951; Senso, 1954; Le notti bianche, 1957; Rocco e i suoi fratelli, 1960; Il Gattopardo, 1963;Vaghe stelle dell’Orsa, 1965; Ludwig, 1972; Gruppo di famiglia in un interno, 1974; L’inocente, 1976), Alessandro Blasetti (Fabiola, 1949; Peccato che sia una canaglia,1955), Franceso Rosi (La sfida, 1957; I magliari, 1959; Salvatore Giuliano, 1962) i Luigi Comencini (Proibito rubare, 1948; La finestra sul Luna Park, 1956; Infanzia, vocazione e prime esperienze di Giacomo Casanova, veneziano, 1969, a més de les sèries televisives Le avventure di Pinocchio, 1972; Cuore, 1983, i La storia 1986).
Fou especialment fructífera la col·laboració amb Mario Monicelli, per al qual, després de Proibito (1954), treballà en més de vint produccions, sobretot a partir de mitjan anys setanta, d’entre les quals sobresurten, a més del gran èxit còmic d’I soliti ignoti (1958), Casanova ‘70 (1965), Bertoldo, Bertoldino e... Cacaseno (1984), I picari (1987), Il male oscuro (1990), Rossini! Rossini! (1991) i Le rose del deserto (2006). Dels seus guions amb directors no italians cal destacar Occi ciorni (1987), de Nikita Mikhalkov.
L’any 1994 el Festival de Venècia la premià amb un Lleó d’Or per la seva trajectòria.