В 1897 году Боччони посещал технический лицей, после получения диплома сотрудничал с местными газетами.
В 1901 году переехал в Рим, обучался живописи в Scuola Libera del Nudo (вольная школа обнажённой натуры) при Академии изящных искусств в Риме. Одновременно вместе с Джино Северини изучал технику пуантилизма у Джакомо Балла (1898—1902). В 1901-1902 годах Балла знакомит Северини и Боччони со своей, развитой из дивизионизма техникой живописи и составляет с ними два манифеста футуризма (в 1910 году). Посетил Париж (1902), Берлин и Петербург (1903—1904). В 1906 году изучал импрессионизм и постимпрессионизм в Париже. В конце 1906 — начале 1907 года посещал курсы рисования в Академии изящных искусств (Венеция).
В 1907 году поселился в Милане, в квартале художников Корветто, где познакомился с представителями футуризма. Особое влияние на Боччони оказал Филиппо Маринетти — основоположник и теоретик футуризма в европейской литературе, автора «Манифеста футуризма» (1909). Боччони адаптировал идеи Филиппо Маринетти к визуальному искусству, выпустив в 1910 году «Технический манифест футуристической живописи».
Боччони много путешествовал и имел возможность посетить множество музеев, почти вступая в симбиоз с некоторыми художниками, которых он наблюдал, особенно из других периодов, таких как Микеланджело, но также и с Франческо Филиппини, который вдохновит его на исследования ломбардской эпохи. пейзаж и работа в деревне, согласно понятиям филиппинизма.
Боччони стал одним из главных теоретиков движения. Он также решил заняться скульптурой в 1912 году после посещения парижских студий Жоржа Брака, Александра Архипенко, Константина Брынкуши, Раймона Дюшан-Вийона и, вероятно, Медардо Россо. В том же году он вместе с другими футуристами выставил свои работы в галерее Бернхайма-младшего, в 1913 году была организована выставка скульптур. Работы, созданные под влиянием увиденного в Париже, в свою очередь оказали влияние на творчество скульпторов-кубистов, особенно Раймона Дюшан-Вийона.
После начала Первой мировой войны Боччони был призван в армию, в артиллерийский полк близ Вероны. 16 августа 1916 года он случайно упал с лошади во время тренировочных упражнений кавалерии и, получив смертельную травму, умер на следующий день.
Боччони был одним из авторов «Технического манифеста футуристической живописи» (итал.Manifesto tecnico della pittura futurista, 1910), автор «Технического манифеста футуристической скульптуры» (итал.Manifesto tecnico della scultura futurista, 1912).
Мнение А.В. Луначарского
В статье Анатолия Луначарского "Сверхскульптор и сверхпоэт" дается довольно резкая характеристика скульптурных работ Боччони:
Никогда не видел я фигур менее похожих на наши восприятия. А ведь Боччони мнит себя ультрареалистом. Никогда не видел я статуй более неподвижных, словно погрязших в какой-то расплывающейся, как тесто, материи. А ведь это ультрадинамическая скульптура!
Пусть не говорят, что это пока попытки. Может быть, скульптура и станет когда-нибудь динамичной в большей мере, чем у Родена или Медардо Россо, избегнув вместе с тем тех недостатков, какие, несомненно, налицо в произведениях первого и особенно второго, но в этом постепенном завоевании динамики статичнейшим из искусств приемы и результаты Боччони могут быть полезны разве как указание, чего не следует делать.
