Nato nel 1919 a S. Valentino in Abruzzo da genitori cesenati, Vittorio Bonicelli - dopo l'infanzia e la giovinezza vissute a Cesena - si trasferisce nell'immediato dopoguerra a Milano dove inizia la carriera giornalistica all'«Avanti!». 
 
Passato poi al settimanale «Tempo», diventa caporedattore e, dal 1950, titolare della rubrica di critica cinematografica, rivelandosi ben presto uno dei critici più raffinati e liberi del decennio. Nel 1960 si sposta a Roma per lavorare con De Laurentiis, occupandosi della messa a punto di vari progetti cinematografici. Inizia così la sua attività di sceneggiatoreche lo porta a ideare e scrivere importanti copioni, sia per il cinema che per la televisione. Sono da lui firmati, tra gli altri, i televisivi Odissea ed Eneide di Franco Rossi, Gli atti degli apostoli di Roberto Rossellini, Mosè di Gianfranco de Bosio, Il sapore della vittoria di Vittorio De Sisti, Benvenuto Cellini, una vita scellerata di Giacomo Battiato, Un bambino di nome Gesù di Franco Rossi e l'ancora inedito Pertini, sempre per Rossi. 
 
Per il cinema ha scritto, tra gli altri, La Bibbia di John Huston, Waterloo di Sergej Bondarciuk, Giovinezza giovinezza di Franco Rossi, Il giardino dei Finzi Contini di Vittorio De Sica (con una nomination all'Oscar per la miglior sceneggiatura) e L'inchiesta di Damiano Damiani. Morto a Roma il 26 luglio 1994, Bonicelli è sepolto nel cimitero di Cesena. 

L'archivio di Vittorio Bonicelli, donato dalla moglie Silvana Sirotti, rende testimonianza solo in parte della sua lunga e prestigiosa carriera di scrittore per il cinema e per la televisione. Diverse delle sceneggiature, soprattutto degli inizi, non sono state da lui conservate. Nonostante questo, il fondo presenta un'ottantina di documenti, tra soggetti, trattamenti e sceneggiature.
Tra i copioni, a volte solo abbozzati, altre volte anche in diverse versioni, figurano i film per la televisione Mosè, Il colore della vittoria, Un bambino di nome Gesù, Benvenuto Cellini, Dov'eri quella notte?, Carlo Magno (in varie stesure, molto diverse da quello poi realizzato) e Se ci sarà un giorno (La giovinezza di Sandro Pertini).
Tra gli inediti rientrano le sceneggiature de L'Iliade, Caruso, Principe in maschera nera (un film su Cesare Borgia), Marzabotto, Carnera e la prima puntata della riduzione di Lessico famigliare dal libro di Natalia Ginzburg. Del lavoro bonicelliano per il cinema restano le testimonianze de L'inchiesta, de II giardino dei Finzi Contini (sceneggiatura del solo primo tempo) e di Come una rosa al naso.
Di notevole interesse un resoconto sulle varie fasi realizzative de La Bibbia e la sceneggiatura inedita de Il Graal firmata da Robert Bresson.