Родилась в Риме, Италия. Её отец неаполитанец, а мать — дочь эмигрантов из Эстонии. В кино играет с 15 лет. В основном снималась в итальянском кино, но в 1980 году сыграла в британском фантастическом фильме «Флэш Гордон». В 1984 году появилась в фильме немецкого кинорежиссёра Фолькера Шлёндорфа «Любовь Свана» с Аленом Делоном. Мути работала с итальянскими режиссёрами Марко Феррери и Дино Ризи. В 1994 году Мути стала жительницей Монако. Орнелла Мути — постоянная почётная гостья Каннского кинофестиваля.
