Mario 1939-ben Velencében született német anyától (Hildegard Thieme) és olasz apától (Girolamo Girotti), aki vegyész volt. 1942 és 1945 között a szászországi Lommatzsch kisvárosban, édesanyja szüleinél éltek, ott vészelték át a közeli Drezda bombázását is. A város többek között azzal emlékezett meg híressé vált lakójáról, hogy a helyi strandot Terence Hill Freibadnak nevezték el. 1945-ben visszaköltöztek Olaszországba, Mario 1947-től Amelia városában járt iskolába. 1951-ben fedezte fel készülő filmjéhez Dino Risi olasz filmrendező. Családjával még abban az évben Rómába költözött. Ezután összesen 27 filmben kapott kisebb-nagyobb szerepeket, mígnem 1963-ban eljátszhatta első komoly, nagy alakítását Luchino Visconti "A párduc" című filmjében. 1964-ben Nyugat-Németországba költöztek, ahol több hazai, ún. Heimatfilmben, illetve akció- és (többek között Karl May művein alapuló) westernfilmben szerepelt.