Pinelli, aki karrierjét a negyvenes években kezdte, a filmek mellett színpadi íróként is dolgozott, de leginkább a legendás olasz filmrendező, Federico Fellini kollégájaként volt ismert. Olyan filmeket készítettek közösen, mint A bikaborjak (1953), az Országúton (1954), Az édes élet (1960) vagy a 8 és fél (1963). A felsorolt filmek mindegyikét, azaz Pinelli munkáját jelölték a legjobb forgatókönyvnek járó Oscar díjára.
Pinelli emellett hozzájárult az olasz mozi aranykorának is nevezett korszakhoz, azzal, hogy megírta több Mario Monicelli-komédia scriptjét is (Férfiak póráz nélkül, 1975; Il marchese del grillo, 1981). Ő volt ezenkívül a társ-forgatókönyvírója Pietro Germi 1951-es, La citt? si difende című krimijének és Fellini 1990-es munkájának, A Hold hangjainak is.
Tullio Pinelli további nevezetes munkái: A reménység útja (1950), A fehér sejk (1952), Szélhámosok (1955), Cabiria éjszakái (1957), Adua és társnői (1960), Bocaccio '70 (1962), Júlia és a szellemek (1965), Galileo Galilei (1968), Utazás Anitával (1979), Ginger és Fred (1986).
A neves forgatókönyvírót négy gyermeke gyászolja, köztük Carlo Alberto Pinelli, aki apjához hasonlóan a film világában tevékenykedik, mint rendező.
