Autodidacte, exposà per primera vegada el 1936, amb una obra, influïda pel futurisme, figurativa amb un afany geometritzant. El 1942 s’integrà a Corrente, grup d’artistes antifeixistes. Col·laborà amb la resistència i després de la guerra participà en iniciatives d’avantguarda, entre d’altres la signatura del manifest Al di là di Guernica i la creació del grup Nuova Secessione Italiana (1946), alhora que prosseguia les recerques sobre construccions dinàmiques i rítmiques en una hibridació de cubisme i futurisme, les quals derivaren des dels anys cinquanta vers una abstracció violenta de traços de color negre ritmats amb altres taques de color. El 1948 exposà per primer cop a la Biennal de Venècia, on el 1960 rebé el Gran Premi de pintura i el 1997 el Lleó d’Or a la trajectòria. Membre del grup Otto pittori italiani, el 1964 presentà els Plurimi, consistents en quadres pintats per ambdues cares i reunits pels angles formant una construcció en l’espai. Seguí en aquesta línia d’experimentar amb una varietat de noves tècniques i formats amb les sèries de Dischi (1985) i Disco-Plurimo (1995). Col·laborà amb el compositor Luigi Nono en els decorats de les òperes Intolleranza ’60 (1961) Prometeo (1984).