Con su hermano Paolo fue autor de algunas de las grandes obras maestras del cine italiano.
Vittorio comenzó a estudiar derecho en la Universidad de Pisa, pero se retiró después de interesarse por el cine. Los hermanos Taviani escribieron y dirigieron cortometrajes y produjeron su primer largometraje en 1962. Su sistema de rodaje era muy particular: cada uno se turnaba para dirigir escenas alternativas mientras el otro miraba. Tan cerca estaba su asociación que el actor italiano Marcello Mastroianni los llamaba individualmente «Paolovittorio».
El periódico Repubblica dijo que los dos maestros del cine italiano habían narrado la historia, la realidad y las contradicciones de Italia desde la década de 1960. Con su hermano Paolo realizó obras maestras del cine como Padre padrone– Palma de Oro en el Festival de Cannes de 1977- La noche de san Lorenzo o César debe morir. Su último filme fue Una cuestión privada (2017).
