Maria Luisa Ceciarelli, bo tak właściwie nazywała się aktorka, urodziła się 3 listopada 1931 roku w Rzymie. Tam też rozpoczęła swoją karierę aktorską, najpierw udzielając się w amatorskich przedstawieniach teatralnych, a następnie kończąc tamtejszą L'Accademia nazionale d'arte drammatica, czyli Akademię Sztuki Dramatycznej. Jej kariera aktorska szybko nabrała tempa, a charakterystyczny głos i wrodzona charyzma towarzyszyły jej przez prawie 40 lat kariery filmowej. W latach 90. jej autobiografia stała się bestsellerem i od tamtej pory stale gości jako lektura we włoskich szkołach i uniwersytetach.
Monica Vitti była najbardziej znana ze współpracy z reżyserem Michelangelo Antonionim, m.in. przy takich filmowych klasykach jak „L'Avventura” z lat 60., za który otrzymała nominację do nagrody Bafta. Poza relacją zawodową filmowa para była związana ze sobą także prywatnie. Pomimo tego, że ich związek nie przetrwał próby czasu, Vitti i Antonioni przyjaźnili się ze sobą aż do śmierci reżysera w 2007 roku.
Jej filmowe kreacje zdobyły wiele nagród, w tym Srebrnego Niedźwiedzia na Festiwalu Filmowym w Berlinie w 1984 roku za rolę w filmie „Flirt” oraz prestiżowego Złotego Lwa na Festiwalu Filmowym w Wenecji w 1995 roku za całokształt aktorskiego dorobku. Oprócz włoskiego kina Vitti próbowała rozpocząć także międzynarodową filmową karierę. Rola w filmie „Modesty Blaise” z 1966 roku była jej pierwszą wyprawą do kina anglojęzycznego. Szpiegowska parodia, w której występują ikony brytyjskiego kina, Terence Stamp i Dirk Bogarde, spotkała się jednak z przeciętnymi recenzjami, co spowodowało, że Vitti pozostała w swoim rodzimym kraju.
Monica Vitti nie żyje. Włosi żegnają wielką gwiazdę włoskiego kina
Minister kultury Dario Franceschini, w hołdzie dla zmarłej aktorki, określił ją jako „królową włoskiego kina” oraz „wielką artystkę i wielką Włoszkę”. Dorobek gwiazdy po jej śmierci docenił także włoski premier Mario Draghi mówiąc, że Vitti „sprawiła, że włoskie kino zabłysnęło na całym świecie”, a ją samą określił jako:
Aktorkę o wielkim dowcipie i niezwykłym talencie, która swoim duchem, umiejętnościami i pięknem podbijała pokolenia Włochów.
Ostatni raz artystka pokazała się na paryskiej premierze musicalu „Notre-Dame de Paris” w 2002 roku. Choroba Alzheimera spowodowała, że Vitti końcówkę życia zmuszona była spędzić pod opieką najbliższych, z dala od błysku fleszy.