В 17-летнем возрасте Федерико отправился во Флоренцию получать образование журналиста. На новом месте юноша устроился на работу создателем карикатур в издательство Демоса Боннини «Фебо». Маленького дохода хватало, чтобы прокормиться, не прибегая к помощи родителей. Через год Феллини переезжает в Рим, где селится в районе для бедных. В Риме Феллини поступил на юридический факультет Национального университета в основном для того, чтобы получить отсрочку от службы в армии итальянского диктатора Муссолини. В середине 40-х Феллини случайно знакомится с режиссером Роберто Росселлини, который приглашает сценариста поучаствовать в создании военной драмы «Рим, открытый город».  За киносценарий в 1946 году Феллини впервые в жизни номинируется на «Оскар», а критики заговорили о создании стиля неореализм.

В 1950 году Федерико ставит свой первый фильм вместе с Альберто Латтуада под названием «Огни варьете». Феллини написал сценарий для нового фильма «Белый шейх» (1952), режиссёром которого должен был стать Антониони, но тот отказался снимать по такому сценарию. Поэтому Феллини снял фильм сам. Успеха этот фильм не имел, но следующие два — «Маменькины сынки» и «Любовь в городе» (оба — 1953 года) были приняты публикой и критиками теплее. «Маменькины сынки» получил премию «Серебряный лев» на Венецианском кинофестивале 1953 года и был номинирован на премию «Оскар» за лучший оригинальный сценарий. После менее известной ленты «Мошенники» (1955) Феллини создаёт ещё один шедевр — «Ночи Кабирии» (1957). В жалкой доброте и трагической доверчивости героини фильма (её играла Джульетта Мазина) Феллини искал некий мистический смысл вечной борьбы Добра и Зла. Режиссер получает «Оскар» и «Золотую пальмовую ветвь» Каннского кинофестиваля, а исполнительница главной роли Джульетта Мазина становится лучшей актрисой.

Следующая, во многом автобиографичная картина «Восемь с половиной» (1963) получила множество премий, в том числе «Оскар» за лучший иностранный фильм и Главный приз на международном кинофестивале в Москве, благодаря которому супруги Феллини в первый и последний раз посетили Советский Союз. Марчелло Мастроянни, чья работа в фильме стала непревзойденным шедевром, играл самого Феллини: его тоску, беспокойство, сомнения, постоянные поиски правды и ужас обыденности, «его ощущение кризиса жизни, пустой мишуры балагана и магию творческих преображений».

В 1969 году следует картина «Сатирикон Феллини» , затем был снят  «Рим Феллини» (1972). Следующий фильм Феллини «Амаркорд» (1973, премия «Оскар»).  «Казанова Федерико Феллини» (1976) — вольное переосмысление мемуаров знаменитого авантюриста XVIII века — вызвал некоторое разочарование у части критиков и зрителей, то ли недовольных трактовкой образа Казановы, то ли подавленных избыточным буйством фантазии Феллини. Телефильм «Репетиция оркестра» (1979). В 1980-х Феллини поставил всего четыре фильма. В 1980 году вышла драма «Город женщин» с Мастроянни в главной роли. Безумство, но какое откровенное и наполненное личными переживаниями, ощущениями, образами и метафорами. Тема серьёзная, а снято так легко, с иронией. Притча 1983 года «И корабль плывёт…». «Джинджер и Фред» (1986) об итальянских танцорах Фреде (Мастроянни) и Джинджер (Мазина), копировавших знаменитую на весь мир американскую пару Астер и Роджерс, а также исповедальное «Интервью» (1987), в котором Мастроянни возвращается вместе сАнитой Экберг в «Сладкую жизнь».В своей последней картине «Голоса Луны» (1990) по повести Кевацонни режиссёр представил мир с точки зрения безобидного помешанного, только что вышедшего из психбольницы.

Федерико познакомился с Джельетой Мазиной и уже через две недели они поженились. Они провели вместе 50 лет. Он ушел из жизни в день их золотой свадьбы, а ее не стало через полгода. Говорили, что гением Федерико Феллини сделала эта маленькая хрупкая женщина, которой его фильмы заменили детей. Федерико Феллини был великолепным рассказчиком и фантазером. Джулия подыгрывала ему, когда он принимался описывать страны, в которых никогда не был. Она понимала, что иллюзорный мир, им созданный, разрушать нельзя. Позже Феллини говорил: «Я всегда считал, что моя встреча с Джульеттой была предопределена самой судьбой. … Она была такой маленькой и нуждалась в моей заботе. … До этого времени никто не зависел от меня так сильно. Я влюбился в собственное отражение в ее глазах. Джульетта исполняла написанные мною сценки. Таким образом, отношения деловые развивались параллельно отношениям личным, и так было всегда».

Своего первого ребенка Джулия потеряла, когда упала со стремянки. Врачи убеждали: ничего страшного, ведь она молода и здорова. В 24 года Джулия родила сына, но он прожил всего две недели. Вместе с сыном она потеряла и надежду стать матерью: она больше не могла иметь детей. Позже Феллини говорил, что его фильмы стали для них общими детьми, ведь Джульетта Мазина (на этом сценическом имени настоял муж) не любила играть в картинах других режиссеров. «Мои фильмы – это наши дети, – говорил Федерико Феллини, – разве они не рождаются в муках? И разве их творец не любит их, как детей?».

Все свои силы Джульетта посвятила мужу и его карьере. Она умела вести переговоры и заводить знакомства с нужными людьми, искала инвесторов и, что самое главное, всегда верила в гениальность мужа. Джульетта подружилась с кинорежиссером Роберто Росселини, и вскоре он пригласил Феллини к себе ассистентом. А спустя 3 года Росселини снял фильм по его сценарию. Так началась карьера знаменитого режиссера, чьи работы стали оскароносными и заслужили мировое признание. Несмотря на творческие успехи, их семья никогда не жила в достатке. Феллини был расточителен и, если бы не жена, наверняка окончил бы свои дни в нищете. Джульетта говорила, что в их семье она – финансист. И это была далеко не единственная ее роль. Она стала для мужа партнером, музой, советчицей и соавтором.

Джульетта Мазина могла бы сделать более успешную кинокарьеру, но отказывалась от большинства предложений, так как предпочитала работать с мужем. Она сыграла в общей сложности в 24 фильмах, но ее знали только по нескольким ролям, сыгранным у Феллини. Она воплотила на экране чаплиновскую тему «маленького человека» в женском образе, за что получила прозвище «Чаплин в юбке». Федерико Феллини не хранил жене верность и не скрывал этого: «Женщины думают, что когда вы спите с кем-то помимо жены, то отдаете той, другой, не только свою плоть, но и душу. Но мужчины знают, что это не так. Однако как объяснить жене, что некую часть вас кто-то просто одолжил на ночь?» – недоумевал он. Несмотря на слухи о его многочисленных романах, Феллини признавался: «Ни один человек не значил для меня так много, как она. Она стала звездой всей моей жизни».

На следующий день после золотой свадьбы у Феллини случился сердечный приступ. К сожалению, врачам не удалось его спасти. Когда Италия хоронила известного режиссёра, движение в Риме было остановлено. Многотысячная толпа провожала траурный кортеж аплодисментами по дорогам Италии — от Рима до фамильного склепа семьи Феллини в маленьком приморском городке Римини (где мастер и родился). На тот момент Джульетта Мазина была тяжело больна, но долгое время скрывала от мужа свой смертельный диагноз. По прогнозам врачей, она должна была прожить еще около 2-х лет, но жить без мужа не смогла – через полгода ее не стало. Ее похоронили с фотографией мужа в руках, как она хотела.