Dessinateur de décors et de costumes, il débute à Broadway en montant le spectacle Ziegfeld Follies.

Ne se reconnaissant pas dans les mises en scène hollywodiennes qu'il juge ternes et statiques, il commence à se rapprocher des univers de tous les artistes qui l'ont influencé tels que les impressionnistes ou les surréalistes. Minnelli s'adonne à la réalisation de comédies musicales avec en 1951 "UN AMERICAIN A PARIS" qui obtient l'Oscar du meilleur film, "THE BAND WAGON" en 1953 ou encore "GIGI" en 1958, lui aussi aura l'Oscar du meilleur film et qui permettra à Minnelli de remporter l'Oscar du meilleur réalisateur.

Parmi ses plus grands films se trouvent "LE CHAT DU MISSOURI" (1944), "LE PIRATE" (1948) ou encore "LES ENSORCELES" (1952) qui réunit Kirk Douglas, Walter Pidgeon et Lana Turner. Il signe son dernier film en 1976 avec "NINA" où il met en scène sa fille Liza et Ingrid Bergman. Il décède dix ans après à Beverly Hills.