Matthew Bellamy est né le 9 juin 1978 à Cambridge, Angleterre. Sa mère Marilyn est originaire de Belfast en Irlande du Nord et son père George Bellamy est connu pour avoir été le guitariste rythmique du groupe de jazz anglais The Tornados qui fut le premier groupe britannique à avoir été classé numéro 1 des charts américains avec le single Telstar dans les années 1960. Matthew a un frère aîné Paul. Il vit à Cambridge jusqu'à l'âge de 10 ans, avant de partir dans le Comté de Devon.
Bien qu'ayant commencé le piano à 10 ans, son intérêt pour la musique commence vraiment à 13 ans, lorsque ses parents se séparent et qu'il ressent le besoin de combler l'absence de son musicien de père. Sous l'influence de ce dernier, il se met à la guitare à 14 ans, et commence à écouter beaucoup de blues. Il passe toute son adolescence dans la bourgade de Teignmouth (Devon), vivant tantôt chez sa mère, tantôt chez son père, parfois même chez ses grands-parents.
Véritable autodidacte en matière de musique, il ne prend aucun cours et apprend rapidement : « Je me suis mis moi-même à faire de la musique, un peu comme si c'était devenu un besoin ». Ses progrès sont tels que son grand frère lui demandait, alors qu'il n'avait que onze ans, de lui transcrire des morceaux des Smiths et des Wedding Present au piano. * Il a été fiancé pendant huit ans avec la psychologue Gaia Polloni, jusqu'à leur séparation en janvier 2010 ; le couple était installé dans un petit village italien près de Milan, au bord du lac de Côme. Le chanteur n'y vit plus depuis leur séparation et s'y est fait construire un studio d'enregistrement, dans lequel a été élaboré l'album The Resistance. * Matthew partage depuis le mois de juin 2010 la vie de l'actrice new-yorkaise Kate Hudson, fille de l'actrice Goldie Hawn ; il officialise leur relation au début du mois de juillet et attendent un enfant courant 2011.[3]. * Le chanteur est propriétaire, depuis le mois de novembre 2010, d'une ferme dans le Devon dans