Нанни Моретти с детства занимался водным поло и в 1970 г. участвовал в чемпионате мира в составе юношеской сборной Италии. С 1973 увлекся кино: начал снимать любительские короткометражные фильмы. В 1976 году выпустил первый полнометражный художественный фильм «Я самодостаточен», снятый на камеру Super-8 и вышедший в прокат в итальянских кинозалах. Впоследствии стал автором фильмов Ecce Bombo (1978), «Сладкие сны» (1981), «Бьянка» (1984), «Месса окончена» (1985) - премия «Серебряный медведь» берлинского кинофестиваля, «Красный штрафной» (1989), «Дорогой дневник» (1993) - приз Каннского фестиваля за лучшую режиссуру, «Апрель» (1998), «Комната сына» (2001) - приз «Золотая пальмовая ветвь», «Кайман» (2006) и «У нас есть Папа!» (2011). В качестве актера дебютировал в фильма «Отец мой, пастырь мой» братьев Тавиани (1977), затем участвовал в таких фильмах, как «Доверенное лицо» (реж. Д. Лукетти, 1991), La seconda volta (реж. М. Калопрести, 1995), «Тихий хаос» (реж. А. Гримальди, 2008). В 1986 году совместно с Анджело Барбагалло открывает собственную киностудию Nuovo Sacher, где производит свои работы, а также первые фильмы таких режиссеров, как Карло Маццакурати, Даниэле Лукетти, Миммо Калопрести и Валия Сантелла. С 1991 года владеет и руководит кинотеатром Nuovo Sacher в Риме. В 1998 году создал компанию Sacher Distribuzione, помогающую авторскому кино найти прокат. В 2007 и 2008 годах был председателем Туринского кинофестиваля.