Lizzani begann als Filmkritiker für Periodika wie „Cinema“ und „Bianco e Nero“ und war als Essayist und Autor tätig. 1946 begann mit dem Drehbuch und einer Rolle in Il sole sorge ancora seine aktive Arbeit an Filmen, die in den kommenden Jahren mit dokumentarischen Werken ihre Fortsetzung fand. Bei Deutschland im Jahre Null von Roberto Rossellini, Die Mühle am Po(Il mulino del Po) von Alberto Lattuada (beide 1948) oder auch Bitterer Reis (1950) von Giuseppe De Santis, für welchen er auch eine Nominierung für den Oscar für die beste Originalgeschichte erhielt, waren erfolgreiche Drehbücher aus seiner Feder.
Sein erster Film als Regisseur war das Kriegsdrama Achtung! Banditi! (1951). Er drehte anschließend Filme unterschiedlicher Genres, hauptsächlich jedoch Kriminalfilme, fast alle erfolgreich und mit bemerkenswerten erzählerischen Mitteln gestaltet und je aktuelle Themen der italienischen Gesellschaft oder Geschichte aufnehmend – Kriminalität, organisierte Banden, Jugendgewalt, Prostitution, Terrorismus.[2]
Sein Film Celluloide wurde als herausragendes Spätwerk bezeichnet. Es handelt von der Erklärung Roms zur Offenen Stadt. 1999 realisierte er eine Dokumentation über das Leben und Werk des Regisseurs Luchino Visconti.[3]
Am 5. Oktober 2013 tötete er sich durch einen Sturz aus seiner Wohnung im Zentrum Roms selbst.[1]
