Bonacelli a római Silvio D’Amico Színházművészeti Akadémián szerzett diplomát. Ezután Vittorio Gassman társulatához került. Eleinte színpadi szerepekben láthatta a közönség. Első filmszerepét Mario Mattiolitól kapta 1964-ben. Kezdetben kicsiny szerepeket játszott az akkortájt divatos filmekben, ismert kollégák (Gassman mellett Ugo Tognazzi, Nino Manfredi, Gina Lollobrigida és mások) partnereként. Szinte pályakezdésétől kezdve folyamatosan foglalkoztatta a televízió: 1972-ben például Rorlund szerepét játszotta Henrik IbsenA társadalom támaszai című drámájának tévéváltozatában. Liliana Cavani Bennet professzor szerepét bízta rá a Milarepa (1974) című filmjében, melyben a főszerepet Balázsovits Lajos alakította. Bonacellit ettől kezdve az olasz filmművészet kimagasló alakjai is gyakran foglalkoztatták: játszott például Mauro Bolognini, Roberto Rossellini, Elio Petri és Pier Paolo Pasolini irányítása alatt. Pasolini hírhedt filmjében, a Salò, avagy Szodoma 120 napjában a perverz hatalmasságok egyikét, a Herceget alakította. Hátborzongató volt, ahogy eltorzult arccal üvöltött rá az egyik fogoly lányra, aki vonakodott az emberi ürülék elfogyasztásától: „Mangia! Mangia!” (Egyél! Egyél!)
Francesco RosiKiváló holttestek (1976) című, nagy feltűnést keltett politikai krimijében dr. Maxia alakját keltette életre. Rosi másik híres filmje, a Krisztus megállt Ebolinál (1979) egyik fontos szerepére is meghívta. Emlékezetes alakítása volt Rifki, a besúgó Alan Parker török börtönben játszódó drámájában, az Éjféli expresszben. Caligula testőrparancsnoka, Cassius Chaerea szerepét játszotta Tinto Brass óriási botrányt kavart, pornográf elemekkel megtűzdelt alkotásában, a Caligulában: a figura a történet végkifejletében jutott kulcsszerephez. Georges LautnerSzabadlábon Velencében (1980) című bohókás komédiájában Jean-Paul Belmondo egyik ellenfeleként tűnt fel a mozivásznon. Megtiszteltetés volt Michelangelo Antonioni felkérése: a Mester a videotechnikával kísérletező kamaradrámája, Az oberwaldi titok (1981) egyik fontos szerepét osztotta Bonacellire. Színészi képességei elismerését jelentette, hogy az évek folyamán olyan nemzetközi hírű művészek foglalkoztatták, mint Marco Bellocchio, Lina Wertmüller és Jim Jarmusch. Liliana Cavani sem feledkezett meg róla: Assisi Szent Ferenc apja, Pietro Bernardone szerepét bízta rá a Francesco (1989) című drámájában, melyben Mickey Rourke volt a címszereplő. Roberto BenigniJohnny Stecchino (1991) című komédiájában nyújtott alakításáért kapta meg Bonacelli karrierje egyetlen komoly szakmai elismerését, az olasz filmkritikusok Ezüst Szalag díját. Játszott a Magyarországon is népszerű tévésorozatban, A polipban, valamint a kultikus olasz horrorrendező, Dario ArgentoA Stendhal szindróma (1996) című munkájában. Egyik partnere a rendező lánya, Asia Argento volt, aki szerepet adott neki első játékfilmjében, a Scarlet Divában. Bonacelli 2006-ban egy hollywoodi szuperprodukcióban, a Mission: Impossible III-ban kapott kisebb szerepet.
