Uppsalában született, apja lutheránus lelkész, imádott édesanyja ápolónő volt. (2011-ben Bergman egyik unokahúga könyvében azt állította, hogy bizonyos DNS-vizsgálatok szerint a rendező nem vér szerinti gyermeke volt szüleinek, a kórházban elcserélték, de pontos részletek nem láttak napvilágot ezzel kapcsolatban.) Bergman egész életét meghatározta a családi ház szigorú, puritán légköre. Mindennapos tapasztalata volt az elfojtás, a bűn-bűntudat-büntetés, a szorongás megélése, amelyet már gyermekként a képzelet eszközeivel próbált oldani. Kiváló alkalom volt erre a száz ólomkatonáért cserélt vetítőgép, később pedig az általa eszkábált bábszínház, ahol Strindberg-darabokat mutatott be. A stockholmi egyetemen képzőművészetet és irodalmat tanult, közben amatőr társulatokban játszott és rendezett, filmforgatókönyveket írt. 1944-ben a Helsingborgi Városi Színház igazgatója lett, rendezett Göteborgban, Malmőben, 1963-66-ban igazgatta a stockholmi Dramatent.

Az 1960-as évek elejétől kezdve élete nagy részét a Gotland partjaitól nem messze fekvő Farö szigetén töltötte, ahol több filmjét is forgatta. A szigeten egy régi istállóból saját mozit is kialakított, ahol minden nap délután három órakor megnézett egy filmet, sőt később Varázsfuvola című operafilmjének világpremierjét is itt tartotta. 1976 januárjában Strindberg Haláltáncának próbája közben adócsalás vádjával letartóztatták, és bár a vádak alól később sikerült magát tisztáznia, mély depresszióba esett, úgy érezte, soha többé nem rendezhet. Elhagyta Svédországot, Münchenbe költözött, ahol a Residenztheater rendezője lett. Hazájába csak 1984-ben tért vissza, és ismét a Dramaten tagja lett. Klasszikusokat és modern darabokat egyaránt színre vitt, Strindberg mellett Ibsent, Shakespeare-t, Moliere-t szerette. Remekül szót értett színészeivel, akik közül többen – Max von Sydow, Gunnar Björnstrand, Erland Josephson, Ingrid Thulin, Harriet Andersson, Liv Ullmann, Bibi Andersson – filmjeinek is állandó szereplői lettek.

Első filmjét, a Válságot 1945-ben készítette, világhírűvé az 1957-ben Cannes-ban különdíjjal jutalmazott A hetedik pecsét, majd az ugyanebben az évben forgatott A nap vége tette. A hatvanas évek elejétől a svéd film összefonódott Bergman nevével, kialakultak az egyre inkább csak rá jellemző stílusjegyek, a zárt terek, a kevés szereplős kamarajáték, a kísérőzene szinte teljes hiánya, az emberi arcról készített közelképek. A Trilógiaként emlegetett filmjeiben (Tükör által homályosan, Úrvacsora, Csend) először ábrázolta megrázó erővel az Isten- vagy bizonyosságkeresés csődjét, az emberi kapcsolatok felszínessé válását. A belső démonainkkal folytatott küzdelem a Persona és a Farkasok órája című alkotásainak témája, saját kamaszkori, a nácikkal szimpatizáló élményeit dolgozta fel a Szégyenben és a Németországban forgatott Kígyótojásban. A férfi-nő kapcsolat, a szeretetéhség és a szeretetre való képtelenség, az elfojtott szexualitás torzító hatása, a féltékenység romboló szenvedélye, a pőrére vetkőztetett lélek jelenik meg a Rítus, a Suttogások, sikolyok, a Szemben önmagunkkal, a Jelenetek egy házasságból képsorain, első angol nyelvű filmje, az Érintés is egy frusztrációkkal terhes szerelmi háromszöget visz színre. 1974-ben új felfogású operafilmet rendezett Mozart Varázsfuvolájából.

1983-ban elkészítette a - leginkább önéletrajzi ihletésű - Fanny és Alexander című filmjét, majd úgy döntött, végleg visszavonul a filmezéstől. Ezt követően forgatókönyveket írt, majd 2003-ban egykori élettársa, Liv Ullmann rávette, hogy megrendezze a Sarabande-ot, a Jelenetek egy házasságból folytatását; ez a film lett hattyúdala. 2007. július 30-án hunyt el Farö-szigetén, aznap halt meg a filmművészet egy másik óriása, az olasz Michelangelo Antonioni is.

Bergman instruálja Liv Ulmannt a Suttogások és sikolyok forgatásán 1971. szeptember 30-án (forrás: MTI/EPA/RAGNHILD HAARSTAD)

Bergman több mint 60 filmet forgatott, 170 forgatókönyvet írt. Számos kitüntetése közül kiemelkedett az 1958. évi Berlini Arany Medve-díj, 1960-ban, 1961-ben és 1983-ban a legjobb külföldi filmért járó Oscar-díj, 1970-ben az Oscar-életműdíj, 1973-ban, 1974-ben és 1983-ban a New York-i filmkritikusok díja, 1988-ban az Európai Filmdíj, 1997-ben a cannes-i Arany Pálmák Pálmája, 2003-ban a Filmarchívumok Nemzetközi Szövetségének díja és 2004-ben a Prix Italia. Ötször nősült, kilenc gyermeke közül Lena színésznő, Eva, Jan és Daniel rendező, Liv Ullmanntól született lánya, Linn Ullmann pedig író lett. Forgatókönyveinek, önéletrajzi műveinek többsége magyarul is megjelent (Színről színre, Laterna magica, Legjobb szándékok, Vasárnapi gyerekek, Öt vallomás). 2002-ben filmekkel, kéziratokkal, levelekkel, fotókkal, rajzokkal teli archívumát a svéd filmintézetnek ajándékozta, ennek gondozására jött létre az Ingmar Bergman Alapítvány, amely a rendezőről szóló honlapot is üzemelteti.