Amza Pellea s-a născut pe 7 aprilie 1931, în Băileşti, Dolj, într-o familie cu cinci copii. A absolvit cursurile Colegiului Naţional Carol I din Craiova.
Pe scena teatrului din acelaşi oraş a jucat timp de trei ani, în perioada 1957-1959, printre piesele în care a fost distribuit numărându-se „Ce înseamnă să fii modest” (de Oscar Wilde), „Ani de pribegie” (de Aleksei Arbuzov), “Tragedia optimistă” (de Vsevolod Visnevski), “Gâlcevile din Chioggia” (de carlo Goldoni), “Hamlet” (de W. Shakespeare), “Soldatul Svejk” (de Jaroslav Hašek) şi “Fântâna turmelor” (de Lope de Vega).

Mai târziu, actorul a ajuns în Bucureşti, unde a dat viaţă personajelor din diverse spectacole montate la Teatrul de Comedie: Brettschneider în „Svejk în al doilea război mondial” (1962), Pietro în „Umbra” (1963), Manole în „Somnoroasa aventură” (1964), Subcomisarul în „Capul de răţoi” (1966), Platonov în „Un Hamlet de provincie” (1967), Voievodul Basarab în „Croitorii cei mari din Valahia” (1969), Noah în „Arca bunei speranţe” (1970), Hrisanide în „Interesul general” (1972) şi Hickok în „Buffalo Bill şi indienii” (1973).
În perioada 1977-1979, Amza Pellea a jucat pe scena Teatrului Naţional din Bucureşti, în piesele „Comoara din deal” (de Corneliu Marcu) şi „A treia ţeapă” (de Marin Sorescu). Ultimul rol în teatru l-a interpretat la Teatrul de Comedie, în piesa „Procesul”, de Suhovo-Kobilin (1983).

Debutul acotrului în cinematografie a avut loc în anul 1965, cu rolul din pelicula “Neamul Şoimăreştilor”. Au urmat „Haiducii” (1966), „Dacii” (1967), „Columna” (1968), „Mihai Viteazul” (1971), „Atunci i-am condamnat pe toti la moarte” (1972), „Ciprian Porumbescu” (1973), „Ultimul cartuş” (1973), „Un comisar acuză” (1974), „Nemuritorii” (1974), „Tată de dumincă” (1975), „Osânda” (1976), „Eu, tu şi... Ovidiu” (1978), „Ecaterina Teodorie” (1978).

În anul 1979, Amza Pellea a fost distribuit în filmul „Nea Mărin Miliardar”, rol care s-a bucurat de un extraordiant succes în rândul publicului. Constantin Fugaşin, preşedintele Asociaţiei Film România (AFR), anunţa la începutul lui 2013 că pelicula regizată de Sergiu Nicolaescu a avut mai mulţi spectatori în cinematografele din România decât toate cele aproape 200 de filme româneşti realizate după 1989 la un loc. Astfel, dacă pelicula ce l-a avut în rolul principal pe Amza Pellea a adus ccirca 7,5 milioane de români în sălile de cinema, celelalte 200 de filme româneşti realizate după Revolţie au strâns împreună sub 7 milioane de spectatori.

Actorul a mai jucat şi în filmele „Mihail, câine de circ” (1979), „Capcana mercenarilor” (1981) şi „Cucerirea Angliei” (1982).

În anul 1977, pentru rolul din „Osânda”, lui Amza Pelea i-a fost decernat premiul pentru „Cel mai bun actor” la „Festivalul Internaţional de Film de la Moscova”.

Actorul a fost căsătorit cu Domnica Mihaela, împreună cu care are o fiică, pe Oana Pellea, de asemenea, mare actriţă. Amza Pellea a murit pe 12 decembrie 1983, la vârsta de 52 de ani. A fost înmormântat la Cimitirul Bellu din Bucureşti.