Ortolani se narodil v roce 1926 v Pesaru, vystudoval hru na flétnu a od svých dvaceti let pracoval jako autor aranžmá v orchestru rozhlasové stanice RAI. Pro film začal skládat na konci 50. let a proslavil se už jednou ze svých prvních prací - titulní písní More k italskému pseudodokumentárnímu filmu Mondo Cane (1962), za niž byl nominován na Oscara.

Od té doby psal hudbu nejen pro italské tvůrce, ale i pro velká americká filmová studia. Spolupracoval mimo jiné s De Sikou, Dinem Risim a Frankem Zeffirellim. Legendárním se stal soundtrack pro známý seriál Chobotnice, pro Zeffirelliho životopisné drama o svatém Františkovi Bratr Slunce, sestra Luna nebo pro britskou romantickou komedii Žlutý Rolls-Royce, za niž získal v roce 1966 Zlatý glóbus.

V poslední době Ortolani často spolupracoval s Quentinem Tarantinem a napsal hudbu například pro jeho poslední filmy Hanebný pancharti (2009) a Nespoutaný Django (2012). Je podepsán i pod soundtrackem temného dramatu Řidič (2011) Nicolase Windinga Refna. Skladatel zemřel po delší nemoci na zápal plic. Pohřeb se bude konat v Římě v sobotu.