Originario di Arpino in provincia di Frosinone, Ennio Morricone è nato a Roma ed era figlio d'arte: il padre era un trombettista, lavorò con diverse orchestre.

Studente al Conservatorio di Santa Cecilia, si diploma in tromba con Reginaldo Caffarelli (nel 1946 e in strumentazione per banda con Antonio D'Elia nel 1952 e in composizione con il professor Goffredo Petrassi, nel 1954 e musica corale e direzione di coro. Conseguito il diploma incomincia a suonare come trombettista in varie orchestre romane, creandosi una rete di conoscenze nel mondo dello spettacolo ma fu nel 1955 a scrivere musiche per film, e nel contempo lavora come arrangiatore di musica leggera per orchestre e per la casa discografica RCA Italiana, diventeranno quasi tutti grandi successi, collaborando inoltre con musicisti come Paul Anka, Chet Baker e Mina.

Assunto come assistente musicale dalla Rai, si dimette il primo giorno di lavoro, non appena apprende che gli sarà preclusa ogni possibilità di carriera e che, per volontà del direttore generale Filiberto Guala, le musiche da lui composte, in quanto dipendente dell'ente radiotelevisivo pubblico, non saranno trasmesse.

Quel no permise al mondo di conoscere Ennio Morricone, la sua musica e il suo talento.

Una carriera piena di incarichi interessanti: il più giovane dei maestri a dirigere l'orchestra del Giugno della Canzone Napoletana, arrangia il primo successo di Edoardo Vianello, il 45 giri Pinne fucile ed occhiali/Guarda come dondolo, al quale seguiranno Abbronzatissima e O mio Signore (1963), Hully gully in 10/Sul cucuzzolo (1964). Arrangia Sapore di sale di Gino Paoli, insieme con Ghigo De Chiara e Maurizio Costanzo (autori del testo) compone e arrangia Se telefonando, uno dei più celebri successi della carriera di Mina.

Entra a far parte del Gruppo di Improvvisazione Nuova Consonanza, un gruppo di compositori fondato qualche anno prima da Franco Evangelisti, con cui Morricone suonò e registrò album fino al 1980. L'ensemble, che si occupava principalmente di musica d'avanguardia e di improvvisazione libera, si proponeva di ricercare nuovi metodi musicali nel campo dell'improvvisazione.

Morricone e il regista Sergio Leone erano compagni di classe alle scuole elementari e nel 1964 cominciarono a collaborare. Nello stesso periodo Morricone cominciò a collaborare anche con Bernardo Bertolucci. La prima colonna sonora che scrisse per Leone fu per il film Per un pugno di dollari, nel 1964, proseguendo per tutta la serie successiva di spaghetti-western diretti dal regista romano: Per qualche dollaro in più, Il buono, il brutto, il cattivo, C'era una volta il West (1.260.000 copie vendute in Francia), Giù la testa. Il sodalizio durò fino all'ultimo film di Leone, il gangster-movie C'era una volta in America. Questa collaborazione gli permise di comporre alcune tra le sue musiche più apprezzate, contribuendo notevolmente al successo dei film di Leone.

Si è cimentato praticamente con tutti i generi cinematografici: dalla fantascienza al thriller, dal film erotico alla commedia di costume, per finire con il melodramma e i film storici. In tal senso, estremamente variegate e spesso curiose le sue collaborazioni con i molti registi italiani e internazionali come Carlo Verdone, John Carpenter e Bernardo Bertolucci.

Sono tanti i riconoscimenti per Ennio Morricone.

Vinse il suo primo Nastro d'argento nel 1965 per il film intitolato Per un pugno di dollari di Sergio Leone e il successivo nel 1970. La prima nomination per un Premio Oscar arrivò nel 1979 per la colonna sonora di I giorni del cielo (Days of Heaven), al quale seguirono nel 1986 quella per Mission (The Mission), che vincerà comunque il BAFTA (The British Academy of Film & Television Arts) e il Golden Globe, poi nel 1987 per The Untouchables - Gli intoccabili, che vincerà il Nastro d'argento, il BAFTA, il Golden Globe e il Grammy Award, per Bugsy nel 1992 e nel 2001 per Malèna. Nel 1984 vinse un altro BAFTA per la colonna sonora di C'era una volta in America, l'ultimo film di Sergio Leone.

Il 25 febbraio 2007, dopo cinque candidature non premiate, gli venne conferito, accompagnato da una standing ovation tributatagli dalla platea, il Premio Oscar alla carriera, "per i suoi magnifici e multiformi contributi nell'arte della musica per film".

A consegnargli il premio l'attore Clint Eastwood, icona dei film western di Sergio Leone. Il 28 febbraio 2016 ottiene il prestigioso riconoscimento alla Migliore colonna sonora composta per The Hateful Eight, film di Quentin Tarantino. Parco della Cittadella di Parma nel 2018. Nel 2010 è il primo italiano a ricevere il Polar Music Prize dall'Accademia Reale svedese di musica, assieme alla cantante islandese Björk. Nel 2010 gli viene anche conferita a Taormina la corona d'alloro honoris causa Europclub Regione Siciliana, consegnata dal Segretario Generale di Noi in Europa Europclub Avv. Enzo Ocera. Nel 2012 gli è stato conferito a Roma il prestigioso Premio Aquila D'Oro, per la sezione "Musica", con la seguente motivazione: "Per aver saputo coniugare e diffondere due particolari linguaggi, quello della musica e quello del cinema, facendoli fondere e vivere nella loro completezza, primeggiando come artista in maniera assoluta a livello mondiale, portando così il nome dell'Italia a levature culturali uniche ed inarrivabili".

Il 25 marzo 2017, nella sua residenza romana, gli è stato conferito il Premio San Zosimo I Romano Pontefice, fondato da Stefano Cropanese. L'11 gennaio 2020 gli è stato assegnato in Senato un premio alla carriera "per aver saputo raccontare con la sua musica storie di valore universale che, dal grande cinema alla televisione, dalla direzione d'orchestra alla composizione, hanno saputo incantare intere generazioni, divenendo testimonianza vivente del genio ed eccellenza italiana nel mondo".

Lui disse no alla Rai.