Han studerade för Giacomo Balla i Rom. Inspirerad av Marinettis futuristiska manifest 1909 utgav Boccioni året därpå De futuristiska målarnas manifest. Han medverkade i en utställning av futuristisk konst i Paris 1912 och sammanfattade futurismens ideal i boken Pittura, scultura futuriste (1914).
Karakteristiska verk är Staden vaknar (1910) och Gatans larm tränger in i huset (1911) samt skulpturenKontinuitetens former i rummet (1913) som är avbildad på baksidan av italienska 20 centen (euro).