Bellamy je rođen u Cambridgeu u Engleskoj, a klavir je počeo svirati sa šest godina. Kasnije je počeo svirati gitaru i bas, a bio je pod utjecajem širokog spektra glazbe, uključujući klasičnu, jazz, rock i elektroniku.
Bellamy je osnovao Muse s bubnjarom Dominicom Howardom i basistom Chrisom Wolstenholmeom 1994. Bend je objavio svoj debitantski album, Showbiz, 1999., a od tada su izdali još sedam studijskih albuma, od kojih su svi doživjeli kritički i komercijalni uspjeh.
Muse su osvojili brojne nagrade, uključujući dvije nagrade Grammy, dvije nagrade Brit i pet MTV Europe Music Awards. Bend je također nominiran za nagradu Mercury i Oscara.
Uz rad s Museom, Bellamy je izdao i dva solo albuma, "The 2nd Law:Isolated System" (2012.) i "The Globalist" (2015.). Također je surađivao s brojnim drugim umjetnicima, uključujući Gorillaz, Kills i Hansa Zimmera.
Bellamy se smatra jednim od najtalentiranijih i najsvestranijih gitarista svoje generacije. Njegovo sviranje karakterizira korištenje složenih akorda, tapkanja i harmonika. Također je poznat po svom osebujnom falset vokalu.
Bellamy je politički aktivist i progovorio je o nizu pitanja, uključujući klimatske promjene, prava životinja i siromaštvo. Također je pristaša Laburističke stranke.
Bellamy je u braku s glumicom Elle Evans, a zajedno imaju sina Binghama Hawna Bellamyja.