Nel 1992 fu acquistato dal Cagliari, in Serie A, ma nella prima stagione giocò solo 4 gare: i rossoblu finirono sesti in campionato, conquistando la qualificazione alla Coppa UEFA dell'anno seguente. Nella stagione successiva, Bellucci disputò 15 partite in campionato, senza però segnare alcuna rete, con i rossoblu che (impegnati in Coppa Uefa, competizione nella quale il difensore marcò cinque presenze, con la squadra che arrivò fino alle semifinali) terminarono poco sopra la zona retrocessione. Nel 1994-1995 i sardi terminarono al nono posto, con Bellucci che fece quindici presenze.