Viens no 20. gs. izcilākajiem kino autoriem. F. Fellīni radošā ceļa aizsākums Itālijas kino saistās ar neoreālismu. Viņa nozīmīgākos režijas darbus raksturo modernisma iezīmes – novatoriski kinovalodas meklējumi. F. Fellīni filmām raksturīgi autobiogrāfiski motīvi, kā arī cirka, šovbiznesa pasaules attēlojums, viņš bieži izmantojis sapņa estētiku, absurdu, ironiju. Viņš vienmēr ir savu filmu scenāriju autors vai līdzautors. F. Fellīni filmās mēdz reflektēt par kino būtību – vairāku viņa filmu varoņi ir kinorežisori, tajos atpazīstami paša F. Fellīni biogrāfijas motīvi.

F. Fellīni auga trīs bērnu ģimenē. Mācoties skolā, viņš aizrāvās ar karikatūru zīmēšanu, izmēģināja spēkus humoristisku rakstu veidošanā. 1939. gadā iestājās Romas Universitātē (Università degli Studi di Roma “La Sapienza”), lai studētu jurisprudenci. Tomēr studijas neuzsāka. Romā viņš zīmēja karikatūras, kā arī sāka publicēties humoristiskā izdevumā Marc’Aurelio, kurā darbojās no 1939. līdz 1942. gadam. F. Fellīni satuvinājās ar radošajām aprindām un kino industrijā strādājošiem – īpaši ar aktieri, scenāristu un režisoru Aldo Fabrici (Aldo Fabrizi). Pateicoties viņa atbalstam, F. Fellīni sāka darboties kino par līdzscenāristu studijā Cinecittà.

1944. gadā nacistu okupētajā Romā F. Fellīni kopā ar itāļu režisoru Roberto Rosellīni (Roberto Rossellini) sāka strādāt pie filmas “Roma – atklāta pilsēta” (Roma, citta aperta, 1945) scenārija, kas kļuva par vienu no nozīmīgākajām neoreālisma virziena filmām. 1947. gadā filma tika nominēta Amerikas Kinoakadēmijas (Academy of Motion Picture Arts and Sciences, AMPAS) balvai “Oskars” (Oscar) par labāko scenāriju (autori F. Fellīni un Serdžo Amidejs, Sergio Amidei). F. Fellīni rakstīja scenāriju arī nākamajām R. Rosellīni filmām – neoreālisma kara drāmai “Paisa” (Paisà, 1946), kā arī divdaļīgajai filmai “Mīlestība” (Amore, 1948) – novelei “Brīnums” (Il miracolo), kurā viņš nospēlēja arī epizodisku lomu.

F. Fellīni debitēja režijā kopā ar pieredzējušo scenāristu un režisoru Alberto Latuadu (Alberto Lattuada), uzņemot filmu “Varietē gaismas” (Luci del Varieta, 1951). Viņi abi ir arī filmas scenārija līdzautori. Par F. Fellīni pirmo patstāvīgi režisēto filmu kļuva “Baltais šeihs” (Lo sceicco bianco, 1952), kuras scenārijs veidots sadarbībā ar Mikelandželo Antonioni (Michelangelo Antonioni) un citiem. Tā ir pirmā filma, kurā F. Fellīni filmēja aktrisi, savu dzīvesbiedri (kopš 1943. gada) Džuljetu Mazīnu (Giulietta Masina).

Nākamais režijas darbs “Dīkdieņi” (I vitelloni, 1953) stāsta par pieciem draugiem, kuri savas bezrūpīgās dienas pavada piejūras pilsētiņā Rimini. Šī filma tika apbalvota ar Sudraba lauvu (Leone d’Argento) 1953. gada Venēcijas kinofestivālā (Mostra Internazionale d’Arte Cinematografica) un nominēta balvai “Oskars” par labāko scenāriju. 

Vēl plašāku starptautisku atzinību iemantoja F. Fellīni darbs – filma “Ceļš” (La strada, 1954) – stāsts par jaunu meiteni, kuru māte atdod brutālam, ceļojošam cirka māksliniekam. Galvenajās lomās filmējās Dž. Mazīna un Entonijs Kvinns (Anthony Quinn). Filma 1954. gadā ieguva Sudraba lauvu, balvu “Oskars” kā gada labākā ārzemju filma, nomināciju par labāko scenāriju (scenārija autori – F. Fellīni un Tulio Pinelli, Tullio Pinelli), kā arī citas balvas.

Filma “Krāpnieki” (Il bidone, 1955) neatkārtoja režisora iepriekšējo darbu panākumus. F. Fellīni sadarbība ar Dž. Mazīnu turpinājās izcilajā filmā “Kabīrijas naktis” (Le notti di Cabiria, 1957), kuras galvenā varone ir naiva, vitāla Romas prostitūta Kabīrija. 1958. gadā “Kabīrijas naktis” ieguva balvu “Oskars” kā labākā ārzemju filma. Filma “Saldā dzīve” (La dolce vita, 1960) ir pirmā F. Fellīni sadarbība ar aktieri Marčello Mastrojāni (Marcello Vincenzo Domenico Mastroianni). Ar šo darbu režisors principiāli attālinājās no neoreālisma stilistikas, kas ir klātesoša viņa iepriekšējos darbos. Filma stāsta par Romas augstāko aprindu un intelektuālās bohēmas, kurai piederīgs arī galvenais varonis žurnālists Marčello Rubini, hedonisko dzīvi. F. Fellīni sadarbība ar M. Mastrojāni turpinās arī viņa personiskākajā darbā – filmā “8 1/2” (8 1/2, 1963), kurā aktieris spēlē Gvido Anselmi – kinorežisoru radošajā krīzē. Filmā dominē galvenā varoņa Gvido attiecības ar sievietēm. Filmas komplicēto vēstījumu raksturo Gvido izjūtu, sapņu, fantāziju un atmiņu fragmentu kolāža. “8 1/2” ir viena no F. Fellīni izcilākajām un novatoriskākajām filmām – spilgts Eiropas autorkino un 60. gadu modernisma tendenču paraugs. Filma ieguva Kannu kinofestivāla (Festival de Cannes) galveno balvu Zelta palmas zaru (Palme d’Or), divas balvas “Oskars” – kā labākā ārzemju filma un par labāko kostīmu mākslinieka darbu. Tā tika nominēta arī par labāko režiju, labāko scenāriju un labāko mākslinieka darbu.

Filma “Džuljeta un rēgi” (Giulietta degli spiriti, 1965) ir F. Fellīni pirmā pilnmetrāžas krāsu filma, tās centrā – kādas mājsaimnieces (lomā – Dž. Mazīna) pārdzīvojumi, piedzīvojot vīra neuzticību. Uz krāsu filmas tapusi arī īsfilma “Doktora Antonio kārdinājums” (Le tentazioni del dottor Antonio, 1962) – viena no četrām novelēm vairāku režisoru veidotajā itāļu rakstnieka Džovanni Bokačo (Giovanni Boccaccio) noveļu krājuma “Dekamerons” (Decameron, 1349–1353) versijā – filmā “Bokačo ’70” (Boccaccio ’70, 1962). (Pārējo neveļu autori – Vitorio de Sika, Vittorio De Sica; Mario Moničelli, Mario Monicelli un Lukīno Viskonti, Luchino Visconti.)

Novatoriska ir filma “Roma” (Roma, 1972), kurā savijas divas sižeta līnijas – F. Fellīni autobiogrāfiskie motīvi – vēstījums par 20. gs. 30. gadu beigām, laiku, kurā viņš no Rimini pārcēlās uz Romu, un režisora skatījums uz sava laika – 70. gadu sākuma – Romu. Filma “Satirikons” (Satyricon, 1969), kurā izmantoti antīkās Romas rakstnieka Petronija (Gaius Petronius Arbiter) tāda paša nosaukuma satīriskā romāna motīvi, F. Fellīni daiļradē iezīmēja vēsturisko tematiku un akcentēja satīriskas intonācijas. Par šo filmu 1971. gadā F. Fellīni tika nominēts balvai “Oskars” kā labākais režisors.

Par vienu no personīgākajiem F. Fellīni darbiem kļuva filma “Amarkords” (Amarcord, 1973). Filmas darbība risinās viņa dzimtajā pilsētiņā Rimini 20. gs. 30. gados; tās centrā ir pusaugu puiša nobriešanas stāsts. Arī šajā filmā ir daudz paša režisora jaunības pieredzes, tās scenāriju F. Fellīni rakstījis kopā ar savu patstāvīgo līdzautoru – scenāristu, dramaturgu Tonīno Guerru (Tonino Guerra).

Nākamās filmas karnevāliskās, erotiskās “Fellīni Kazanova” (Il Casanova di Federico Fellini, 1976) pamatā ir itāļu avantūrista un literāta Džakomo Kazanovas (Giacomo Casanova) autobiogrāfija. Stilistiski atšķirīga ir filma “Orķestra mēģinājums” (Prova d’Orchestra, 1979), kas veidota kā minimālistiska absurda drāma. Filma stāsta par kāda orķestra mēģinājumu, kurā diriģenta neapmierinātību ar orķestra spēli kulminē destrukcijā un mūziķu dumpī.

20. gs. 80. gados F. Fellīni filmas raksturo tematisks eklektisms. Feminisma kustības un seksuālās atbrīvošanās tēmas risinātas filmā “Sieviešu pilsēta” (La citta delle donne, 1980). Viņa teatrālās un metaforiski piepildītās filmas “Un kuģis peld” (E La Nave Va, 1983) darbība norisinās uz elitāra kuģa 1914. gadā.

Filma “Džindžera un Freds” (Ginger e Fred, 1985) ir gan nostalģisks veltījums Holivudas mūziklu vēsturei: 30. gadu zvaigznēm Fredam Astēram (Fred Astaire) un Džindžerai Rodžersai (Ginger Rogers), gan arī F. Fellīni filmu populārākajiem aktieriem – Dž. Mazīnai un M. Mastrojāni. Abi aktieri filmā tēlo padzīvojušu dejotāju pāri.

Filma “Intervija” (L’Intervista, 1987) turpina refleksīvo, nostalģisko noskaņu un izmanto dokumentālā kino elementus. Filmas centrā ir japāņu filmēšanas grupas intervija ar F. Fellīni. Tajā izspēlētas biogrāfiskas ainas, iekļautas arī epizodes no F. Fellīni filmām; piedalās M. Mastrojāni un Anita Ekberga (Anita Ekberg), kuri filmējušies “Saldajā dzīvē”. 1990. gadā F. Fellīni režisēja savu pēdējo filmu “Mēnesnīcas balss” (La Voce Della Luna), kurā galveno lomu atveido Roberto Benīni (Roberto Benigni).

Nozīmīgs kultūras mantojums ir arī F. Fellīni skices, sarži, karikatūras – viņa zīmējumi, kas vairākkārt tikuši eksponēti izstādēs. Vairāku F. Fellīni filmu sižeti izmantoti 20. gs. populārajā kultūrā, piemēram, filma “Kabīrijas naktis” iedvesmojusi Brodveja mūziklu “Saldā Čeritija” (Sweet Charity), tas savukārt – filmu ”Saldā Čeritija” (režisors Bobs Fose, Bob Fosse, 1969), kā arī filmas “8 1/2 sievietes” (8 1/2 Women, režisors Pīters Grīnevejs, Peter Greenaway, 1999), “Deviņi” (Nine, režisors Robs Maršals, Rob Marshall, 2009) un citas. Par F. Fellīni veidotas vairākas dokumentālās filmas, piemēram, “Fellīni: Es esmu dzimis melis” (Fellini: I’m a Born Liar, režisors Demjens Petigrī, Damian Pettigrew, 2002), “Cik savādi būt nosauktam par Federiko” (How Strange to Be Named Federico, režisors Etore Skola, Ettore Scola, 2013).

Saņēmis nozīmīgas pasaules kinobalvas, bijis 12 reizes nominēts balvai “Oskars”, četras reizes kā režisors, astoņas – kā scenārists. Četras viņa režisētās filmas saņēmušas balvu “Oskars” kā gada labākās ārzemju filmas. 03.1993. saņēma savu pēdējo balvu “Oskars” par mūža ieguldījumu kinomākslā. 1985. gadā F. Fellīni saņēma Venēcijas festivāla “Zelta lauvu” (Golden Lion) par mūža ieguldījumu.