Umberto Boccioni gimė 1882 m. spalio 19 d. Redžo Kalabrijoje, Italijos pietuose. Jo tėvas dirbo valstybės tarnyboje ir dėl darbo šeima nuolat kraustėsi – vaikystę ir paauglystę būsimasis dailininkas praleido Forlyje, Genujoje, Padujoje ir Katanijoje. Katanijoje jis baigė technikos mokyklą ir kurį laiką vertėsi atsitiktiniais rašymo bei iliustravimo darbais.
1901 m. Boccioni persikėlė į Romą, kur lankė Dailės akademijos laisvąją aktų studiją ir mokėsi plakatų piešimo. Lemtinga buvo pažintis su Giacomo Balla, pas kurį kartu su Gino Severini jis susipažino su divizionizmu – tapybos būdu, kai spalva dėliojama atskirais grynais potėpiais, o šviesa gimsta ne maišant dažus, o juos gretinant. Ankstyvieji Boccioni darbai, portretai ir Romos priemiesčių statybų vaizdai, paženklinti šios technikos. 1906 m. jis išvyko į Paryžių, trumpai lankėsi Rusijoje, vėliau studijavo Venecijoje, o 1907 m. apsigyveno Milane – pramoniniame mieste, kurio kranai, tramvajai ir naujakurių kvartalai tapo pagrindine jo motyvų versme.
Milane Boccioni susipažino su poetu Filippo Tommaso Marinetti, futurizmo pradininku. 1910 m. jis tapo pagrindiniu futuristų dailininkų manifesto ir techninio tapybos manifesto autoriumi; dokumentus kartu pasirašė Carlo Carrà, Luigi Russolo, Giacomo Balla ir Gino Severini. Manifestuose skelbta, kad judėjimas ir šviesa naikina daiktų materialumą, kad važiuojantis arklys turi ne keturias, o dvidešimt kojų, o žiūrovas privalo atsidurti paveikslo viduryje. Šias nuostatas Boccioni įkūnijo drobėse „Miestas kyla“ (1910–1911), kurioje darbininkai ir įsitempę arkliai virsta spalvos sūkuriu, ir triptike „Dvasios būsenos“ (1911), vaizduojančiame atsisveikinimą geležinkelio stotyje, išvykstančiuosius ir pasiliekančiuosius.
1911 m. kelionė į Paryžių su Carrà ir Russolo supažindino jį su kubizmu. Grįžęs Boccioni perdirbo dalį paveikslų, suderindamas kubistinį formos skaidymą su futuristiniu judesio patosu. 1912 m. vasarį Bernheim-Jeune galerijoje Paryžiuje atidaryta futuristų paroda vėliau keliavo į Londoną, Berlyną, Briuselį ir kitus miestus, sukeldama audringų reakcijų. Tais pačiais metais sukurtas „Materija“ – monumentalus dailininko motinos atvaizdas, kuriame figūra, šviesa ir aplinka susilieja į vieną audinį.
1912 m. balandį Boccioni paskelbė futuristinės skulptūros techninį manifestą, raginantį atsisakyti vienos medžiagos ir naudoti stiklą, medį, kartoną, geležį, cementą, odą, netgi elektros lemputes. Pats jis sukūrė „Butelio plėtotę erdvėje“ (1912) ir „Unikalias tęstinumo formas erdvėje“ (1913) – žingsniuojančią figūrą be veido ir rankų, kurios kūną tarsi perkreipia oro srautas. Ši skulptūra laikoma svarbiausiu jo kūriniu; šiandien ji atkartota Italijos 20 euro centų monetoje. 1914 m. Boccioni išleido knygą „Futuristinė tapyba ir skulptūra“, kurioje išdėstė plastinio dinamizmo teoriją.
Prasidėjus Pirmajam pasauliniam karui Boccioni kartu su kitais futuristais stojo savanoriu į Lombardijos savanorių dviratininkų batalioną, o 1916 m. buvo pašauktas į artileriją. 1916 m. rugpjūčio 17 d., per pratybas netoli Veronos, jis nukrito nuo arklio ir kitą dieną mirė nuo sužalojimų. Jam buvo 33 metai. Kūrybinis laikotarpis, per kurį jis sukūrė svarbiausius darbus, truko vos šešerius metus.
Šiandienos žiūrovui Boccioni įdomus tuo, kad jis vienas pirmųjų bandė nupiešti ne daiktą, o patirtį: greitį, triukšmą, minios spūstį, atsisveikinimo nerimą. Tai klausimai, kuriuos kelia ir šiuolaikinis vaizdo menas bei animacija. Jo skulptūrų siluetai atpažįstami dizaine, sporto ir technologijų reklamoje, o kūno ir judesio sąsajos tyrimai artimi skaitmeninei trimatei grafikai. Kartu jo biografija primena ir futurizmo prieštaringumą: karo šlovinimas, kurį skelbė manifestai, pačiam dailininkui kainavo gyvybę.
