Au début des années 1950, Ortolani quitte Pesaro pour s'installer à Rome, et rencontre le succès en dirigeant un orchestre symphonique-jazz. Il compose sa première musique pour le cinéma en 1962, pour le pseudo-documentaire de Paolo Cavara et Gualtiero Jacopetti, Mondo cane, dont la chanson-titre More lui vaut un Grammy et est également nommée aux Oscars. D'autres musiques très célèbres sont celles de O Cangaçeiro en 1970 et du terrible Cannibal Holocaust en 1980.