Estudió Literatura e Historia del Arte en la Universidad de Estocolmo. En 1943 fue Asistente de dirección del Gran Teatro Dramático de Estocolmo. En 1946 dirigió Crisis, su primera película, en la cual ya se podía apreciar cierta preocupación existencialista pero fue hasta la comedia Sonrisas de una noche de verano que obtuvo reconocimiento internacional, gracias al increíble recibimiento de ésta en el Festival de Cannes 1956. Sus películas tocan constantemente los temas de la muerte y el amor, marcadas por sus preocupaciones existencialistas y religiosas. Escribió, produjo y dirigió películas desde la comedia ligera al drama psicológico o filosófico más profundo. Sus obras más reconocidas fueron El séptimo sello (1956) y Persona (1966). En 1976 se mudó a Munich, donde instaló su propia productora y en la que nació Fanny y Alexander (1982). Más tarde, escribió el guión de Los niños del domingo (Sundays Child,1992), dirigida por su hijo, Daniel Bergman. El 30 de julio de 2007 murió mientras dormía. Es uno de los cineastas más admirados en el mundo entero por cinéfilos, críticos y creadores.