O'qishni tugatgandan so'ng, u Boloniyaga ko'chib ketadi va iqtisodchi diplomini oladi. U kino sohasidagi faoliyatini mahalliy nashrlarda tanqidiy maqolalar yozishdan boshlaydi.
1939-yilda Antonioni Rimga ko'chib ketadi va u yerda kino rejissurani o'rganadi. Taxminan shu vaqtlar u Letitsiya Balboni bilan turmush quradi.
Kino rejissyori sifatida Antonioni o'zining birinchi hujjatli filmi "Po daryosi odamlari" bilan 1943-yilda debyut qiladi. 1950-yilda u o'zining birinchi badiiy filmi "Bir sevgining tarixi"ni suratga oladi.
60-yillarning boshlarida Antonioni o'zining "ajralish trilogiyasi"ni suratga olib, jahon kino jamoatchiligining e'tiborini tortadi. Trilogiyaga "Sarguzasht", "Tungi" va "Tutilish" filmlari kiradi. Trilogiya mavzu va kayfiyat bo'yicha birlashtirilgan edi: uchta film ham qora-oq rangda suratga olingan, go'zal va boy odamlar haqida hikoya qilgan, ular o'rtasida faqat bo'shliq paydo bo'lgan, ular munosabatlar qurishga qodir emaslar. Uchta filmda ham Monika Vitti bosh rolni o'ynagan va u uzoq vaqt davomida Antonionining ilhomi va yaqin do'sti bo'lgan. Filmlar oddiy tomoshabinlar tomonidan juda sovuq qabul qilingan, ammo tanqidchilar italyan rejissyoriga e'tibor berib, "Sarguzasht" filmiga Kann kinofestivalining Gran-pri mukofotini bergan.
Trilogiyadan keyin Antonioni o'zining birinchi rangli filmi - "Qizil cho'l"ni yaratadi. Ushbu filmda rejissyor uchun rangli yechim juda muhim bo'lib, u katta ma'nodagi yukni o'z ichiga olgan, shuning uchun kerakli effekt uchun u sun'iy ravishda daryoni, yashil o'tlarni va qumlarni bo'yab qo'ygan. "Qizil cho'l" Venedik kinofestivalining asosiy mukofotini olgan.
1966-yilda Buyuk Britaniyada Antonioni o'zining eng tijorat muvaffaqiyatli filmi "Fotobuyurtma"ni suratga oladi. Film nafaqat tomoshabinlarga yoqilgan, balki Kannada "Oltin Palma shoxi" mukofotini olgan.
1970-yilda AQShda Antonioni "Zabriski Point" filmni chiqaradi. Film hushtirilib va tushunilmagan, ammo bir muncha vaqt o'tgach, u madaniy filmga aylangan. Shuningdek, Deyk Nikolsonning bosh rolidagi "Kasb: muxbir" filmi deyarli e'tibordan chetda qolgan. Bir necha yildan keyin "Kasb: muxbir" rejissyorning ijodining cho'qqisi deb tan olingan.
1985-yilda usta insultga uchrab, umrining oxirigacha qisman falaj va dilsiz qolgan. 1986-yilda u aktrisa Enriko Fikoga turmushga chiqadi, keyinchalik u uning ikki filmida rol o'ynagan. O'zining yomon jismoniy holatiga qaramay, Antonioni yana bir necha film suratga oladi, ulardan eng mashhuri "Bulutlar orasida" bo'lib, u nemis rejissyori Vimd Vendersning yordami bilan yaratilgan.
Antonioni 94 yoshida, 2007-yil 30-iyulda vafot etgan. Taqdirning istehzosidirki, o'sha kuni dunyo Ingmar Bergmanni ham yo'qotgan.
