Berlanga começou seus estudos em Valência em 1928, embora em 1929 sua família tenha enviado ele e seu irmão Fernando (devido a uma doença pulmonar) para a escola do hospital Beau-Soleil na Suíça. Em 1930, ele retornou à escola de San José, em Valência, onde permaneceu até 1931, ano em que os jesuítas foram expulsos da Espanha. Em 1936, enquanto estudava na Academia Cabanilles, a Guerra Civil Espanhola começou, e ele viu um serviço ativo na 40ª Divisão dos fuzileiros. Após a guerra, a ditadura de Franco aprisionou seu pai, então membro do parlamento espanhol para a Frente Popular. Em uma tentativa de melhorar a situação de seu pai na prisão, ingressou na División Azul (Divisão Azul) em 1941, e lutou na Rússia na frente de Novgorod, retornando à Espanha em 1942.
Em 1943, começou a interessar-se por poesia e cinema e começou a escrever um roteiro intitulado "Cajón de perro", juntamente com suas primeiras críticas cinematográficas. Em 1947 ingressou no Instituto de Investigações e Experiências Cinematográficas (IIEC) (Instituto de Pesquisas Cinematográficas e Experiências). Durante seu segundo ano no instituto, ele filmou um curta intitulado 'Paseo una una guerra antigua', que terminou com a ajuda de Juan Antonio Bardem, Florentino Soria e Agustín Navarro}. Em 1951, dirigiu (juntamente com Bardem) o filme O casal feliz (1953), estrelado por Fernando Fernán Gómez e Elvira Quintillá.
Depois de ser expulso da Falange, Berlanga começou a adotar uma posição individualista e libertária, longe da política e considerada bastante permissiva. No entanto, sua natureza aberta e conciliatória manteve-o longe de problemas durante o período pós-guerra. Infelizmente seu pai morreu seis meses depois de ser libertado da prisão.
Berlanga e Bardem continuaram a colaborar no Welcome Mr. Marshall! (1953); este filme recebeu um Prêmio Internacional e um Prêmio de Menção Especial no Festival de Cannes. Também foi exibido no Festival de Veneza, onde o presidente do júri, Edward G. Robinson, expressou sua indignação com o que interpretou como um filme antiamericano.
A audácia conceitual e política de Berlanga, tão evidente no Welcome Mr. Marshall! (1953) continuou em seus outros filmes durante os anos 50, que tendiam a não ser muito bem recebidos pelo censor. De fato, seu filme Milagres de quinta-feira (1957), foi modificado pelos censores e foi adiado por vários anos antes de seu eventual lançamento.
Em 1955, ele participou do "Conversaciones de Salamanca" (Discussões de Salamanca), onde o futuro do cinema espanhol foi debatido. Em 1956, filmou Calabuch (1956) e, em 1958, começou a lecionar no IIEC. Seu filme subsequente Se vende un tranvía (1959) foi seu primeiro contato profissional com Rafael Azcona. Sua próxima joint venture foi Placido (1961), que recebeu uma indicação ao Oscar em 1963. Nesse mesmo ano, Berlanga fez de seus melhores filmes: The Executioner (1963); no entanto, seu retrato cruel da sociedade espanhola não agradou as autoridades franquistas, embora o filme tenha sido bem recebido no Festival de Veneza. Em 1973, ele foi a Paris para começar a filmar "Groueur nature" (1973), outro filme polêmico, focando desta vez o fetichismo de um homem que se apaixona por uma boneca.
Vários anos depois, após a morte de Franco, ele filmou uma trilogia composta por La escopeta nacional (1978), Patrimônio Nacional (1981) e Nacional III (1982), onde esclareceu as desordens evidentes na classe média alta espanhola ao ser confrontado com uma novo status quo político. Seguindo o mesmo tema, ele filmou The Heifer (1985), ambientado na Guerra Civil Espanhola e também atormentado por dificuldades com os censores.
A qualidade de sua cinematografia e independência de critérios foi bem-vinda durante os anos que se seguiram ao fim da ditadura. Em 1978 assumiu a presidência da Filmoteca Nacional, em 1980 venceu o Prêmio Nacional de Cinematografia, em 1982 recebeu a Medalha de Oro a Bellas Artes. Medal of Arts), em 1986 ganhou o Prémio Príncipe das Astúrias das Artes, em 1988 foi nomeado membro da Real Academia de Belas Artes de San Fernando. Real Academy), e em 1997 recebeu o título Doutor Honoris Causa pela 'Universidad Politécnica de Valencia' (Universidade Politécnica de Valência). Além disso, tornou-se presidente da Associação de Titulados em Cinematografia e foi o primeiro presidente da Academia de Artes e Ciências Cinematográficas da Espanha.
Em 1994, seu filme Todos a la cárcel (1993) ganhou três prêmios Goya de Melhor Filme, Melhor Diretor e Melhor Som. Em 2002, a Associação de Diretores de Cinema concedeu-lhe um prêmio honorário.
