Dulbecco ganhou o Prêmio Nobel em 1975 junto com David Baltimore e Howard Martin Temin, ambos americanos, por suas pesquisas sobre a interação vírus oncogénicos e o material genético celular.

O cientista nasceu em Catanzaro, no sul da Itália, em 22 de fevereiro de 1914 e se formou em medicina em 1936 na Universidade de Turim.

Entre 1936 e 1938 serviu o exército como oficial médico, e logo após deixar a corporação, foi convocado novamente durante a Segunda Guerra. Entre 1940 e 1946 ele foi professor adjunto de patologia na Universidade de Turim.

Posteriormente, Salvador D. Luria (Nobel de Medicina 1969) e Rita Levi-Montalcini (Nobel de Medicina 1986) o encorajaram a se mudar para os Estados Unidos e Dulbecco deixou a Itália em 1947. O médico foi trabalhar na equipe de Luria.

Em 1953 foi naturalizado americano e durante a década de 50 trabalhou como professor no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), onde desenvolveu trabalhos no campo da pesquisa da virologia animal e de vírus oncológicos.

Em 1962 foi contratado como diretor associado no Instituto Salk para Estudos Biológicos, em Jolla, na Califórnia.

Em 1972 passou a ocupar uma cadeira no Imperial Câncer Research Fundation Laboratory de Londres, onde foi diretor-adjunto entre 1974 e 1977, quando decidiu voltar aos Estados Unidos como chefe da Fundação Clayton do Instituto Salk para Estudos Biológicos da Universidade da Califórnia.

Em 1985, foi um dos promotores do estudo do genoma humano, no seu caso para conhecer a origem genética do câncer. Dois anos depois, após contatos com o embaixador italiano nos EUA, em 1987 ele foi nomeado do recém-criado projeto do país europeu sobre genoma humano.

Em 1995,as pesquisas foram interrompidas e ele retornou mais uma vez aos EUA, onde morou até o dia de sua morte.

Durante sua trajetória profissional, ocupou diferentes cargos, como o de chefe do Instituto Internacional de Física para a Prevenção da Guerra Nuclear e da Fundação Ítalo-Americana para a Pesquisa contra o Câncer.