Кинодебют Бельмондо состоялся в 1957 году в фильме «Пешком, верхом и на машине», но эпизоды с его участием были вырезаны перед самым выходом картины. Более значительная роль досталась ему в «Будь красива и молчи» с Анри Видалем в главной роли и также дебютировавшим Аленом Делоном.

Всемирную известность 26-летнему актеру принесла роль беспечного негодяя Мишеля Пуакара в фильме Жан-Люка Годара «На последнем дыхании» — одной из ключевых лент мирового кинематографа.

Свои лучшие роли Бельмондо сыграл у режиссёров французской «Новой волны»: Годара («Женщина есть женщина», 1961), Луи Маля («Вор», 1967), Франсуа Трюффо («Сирена с "Миссисипи"», 1969), Клода Шаброля («Доктор Пополь», 1972), Алена Рене («Стависки», 1974).

С конца 1970-х и до середины 1980-х годов типичными персонажами Бельмондо были либо неисправимые авантюристы, либо циничные герои. Персонаж Жосс Бомон из фильма «Профессионал» (1981), несмотря на гротескность этого драматического боевика, также остается одним из самых важных творческих достижений актера.

По примеру Алена Делона, Бельмондо основал собственную кинокомпанию «Cerito». Всего, Жан-Поль Бельмондо снялся более чем в 95 кинофильмах и сыграл 40 театральных ролей.