En 1908, à Milan, Umberto Boccioni fait la connaissance Filippo Tommaso Marinetti, créateur du Futurisme, dont le manifeste paraît le 20 février 1909.

Le peintre Carlo Carrà commente : "Répandre quelques jours plus tard, à des milliers d'exemplaires, cet appel à une rébellion hardie et ouverte, sous le ciel gris de notre pays, fit l'effet d'une décharge électrique."

Boccioni devient le théoricien du mouvement futuriste. En 1914, il publie Peintures, Sculptures futuristes et explique ainsi l'objectif de la peinture futuriste : "Tandis que les impressionnistes font un tableau pour donner un moment particulier et subordonnent la vie du tableau à sa ressemblance avec ce moment, nous synthétisons tous les moments (temps, lieu, forme, couleur, ton) et construisons ainsi le tableau." Son chef-d'oeuvre, l'Élasticité, est la synthèse des mouvements d'un cheval en course.

On retrouve les mêmes éléments de dynamisme dans ses sculptures, qui représentent une grande partie de son oeuvre : Synthèses du dynamisme humain, Développement d'une bouteille dans l'espace, Formes uniques de continuité dans l'espace. Mobilisé à la déclaration de guerre, Boccioni meurt en 1916 des suites d'une chute de cheval.

Une des peintures les plus célèbres d'Umberto Boccioni est La strada entra nella casa (Le bruit de la ville entre dans la maison, 1911) au musée Sprengel de Hanovre, qui a présenté une exposition sur le futurisme en 2001. Une autre de ses oeuvres majeures est la La Città che sale (La Ville qui monte, 1910).

Son oeuvre, L'Homme en mouvement, une sculpture en bronze dont le titre original est Forme uniche nella continuità dello spazio (Formes uniques dans la continuité de l'espace, 1913). Elle figure sur la pièce italienne de 20 centimes d'euro.