Nato a Sora, in provincia di Frosinone, il 7 luglio 1902, Vittorio De Sica crebbe a Napoli, in una famiglia povera. De Sica iniziò a lavorare prestissimo e a sedici anni fece il suo debutto in teatro. Nel 1923, entrò nella compagnia di Tatiana Pavlova: in pochi anni diventò la star delle matinée e nel 1932 ottenne il primo successo cinematografico interpretando Bruno nel film di Mario Camerini Gli uomini, che mascalzoni!. Nel 1933, fondò una compagnia teatrale con la moglie Giuditta Rissone e Sergio Tofano.
Nel 1939, Vittorio De Sica dirige e interpreta Rose scarlatte, seguito da Maddalena, zero in condotta (1940), Teresa Venerdì (1941), Un garibaldino al convento (1942) e I bambini ci guardano (1943), che segna l'inizio della collaborazione con Cesare Zavattini. Nel dopoguerra, dal sodalizio con Zavattini nascono Sciuscià (1946) e Ladri di biciclette (1948), che vincono due Oscar speciali (l'Oscar per il miglior film straniero non esisteva ancora). Nel 1951, De Sica dirige Miracolo a Milano, tratto dal romanzo di Cesare Zavattini 'Totò il buono', e si aggiudica la Palma d'oro a Cannes (ex aequo con La notte del piacere di Alf Sjöberg). L'anno dopo, realizza un altro dei suoi capolavori: Umberto D (1952), sempre sceneggiato da Zavattini. Poi, Vittorio De Sica dirige Stazione Termini (1953), con Jennifer Jones e Montgomery Clift, e il film a episodi L'oro di Napoli (1954), con Totò, Eduardo De Filippo e Sophia Loren. Nel 1960, Sophia Loren è protagonista di La ciociara, tratto dal romanzo di Alberto Moravia, che le fa vincere Oscar e Palma d'oro per la migliore attrice. Il successo di pubblico che De Sica non aveva ottenuto con film come Umberto D, arriva da Ieri, oggi, domani (1963), Oscar per il miglior film straniero, e Matrimonio all'italiana (1964), sempre con Sophia Loren e Marcello Mastroianni. Il giardino dei Finzi Contini (1970), con Lino Capolicchio e Dominique Sanda, vince un altro Oscar.
Come attore, Vittorio De Sica ha partecipato a più di centocinquanta film, ha impersonato il maresciallo dei carabinieri Antonio Carotenuto in Pane, amore e fantasia (1953), di Luigi Comencini, ed è stato protagonista di Il generale Della Rovere (1959), di Roberto Rossellini. Separato dalla prima moglie, De Sica ha vissuto con l'attrice spagnola Maria Mercader dal 1942. Nel 1968, ha preso la nazionalità francese per ottenere il divorzio (in Italia non era ancora possibile) e sposare la sua compagna.
Il grande regista è morto a Neuilly-sur-Seine, in Francia, il 13 novembre 1974, in seguito ad un intervento chirurgico.