Az ötvenes években a "világ legszebb asszonyaként" is emlegették, a korszak legnagyobb szexszimbóluma és filmsztárja volt. Olyan sztárokkal játszott együtt, mint Humphrey Bogart, Frank Sinatra, Yul Brynner, Burt Lancaster, Tony Curtis.
Egészen tavalyig kiváló egészségi állapotnak örvendett, de ősszel kórházba került.
Lollobrigida egy Róma melletti kis faluban, Subiacoban töltötte a gyermekkorát, majd Rómában a Képzőművészeti Akadémián festészetet és szobrászatot tanult. Közben számos felkérést kapott modellként, majd 1946-ban Mario Costa filmrendező is felfigyelt a szépségére, a negyvenes évek második felében már számos statiszta és epizódszerepeket kapott filmekben.
1947-ben a harmadik helyezést érte el a Miss Itália szépségversenyen, de ugyanebben az évben elnyerte a Miss Róma címet.
Közben egyre nagyobb szerepeket kapott filmekben is.
A nagy áttörés 1952-ben jött, amikor egymás után két fesztiváldíjas filmben, a Királylány a feleségemben és Az éjszaka szépeiben is együtt játszott Gérard Philipe-pel. 1953-ban már Amerikában is felfigyeltek rá, miután John Huston nagyszabású kalandfilmjében, az Ördögi körben Humphrey Bogart partnere volt, de szerepelt mások mellett Burt Lancaster és Tony Curtis oldalán a Trapézban vagy Charles Bronson, Frank Sinatra és Steve McQueen társaságában az Elsöprő túlerő című háborús moziban és bár nem vált hollywoodi szupersztárrá, 1968-ban Golden Globe-jelölést kapott a Jó estét Mrs. Campbellért főszereplőjeként.
1970-es években bejelntette visszavonulását, utána a fotózásnak és szobrászatnak szentelte életét.
A számos amerikai munkája mellett elsősorban Európában forgatott, legemlékezetesebb alakításai között van a francia-olasz koprodukcióban készült A világ legszebb asszonya és A párizsi Notre-Dame.
A Firenzei Művészeti Akadémia tiszteletbeli tagjai közé választotta, a francia Művészeti és Irodalmi Rend lovagi fokozatával és a francia Becsületrend parancsnoka címmel is kitüntették. Több filmfesztivál életműdíjjal ismerte el, 2018 óta csillaga díszíti a hollywoodi Hírességek sétányát.