Laureatosi nel 1955-1956 con Federico Chabod, ottenne nello stesso anno una borsa di studio presso l'Istituto Italiano per gli Studi Storici di Napoli. Iscritto al PCI, nel 1956 fu tra i firmatari del celebre Manifesto dei 101, avverso all' appoggio dato dal partito all'invasione sovietica dell'Ungheria. Nello stesso anno lasciò il PCI per iscriversi al PSI. Ottenuto l'incarico di professore ordinario presso l'Università di Salerno dal 1968 al 1971, De Felice fondò nel 1970 la rivista Storia Contemporanea. Nel 1972 si trasferì presso l'Università La Sapienza di Roma, ove insegnò Storia dei partiti politici alla facoltà di Lettere e poi, dal 1979, presso quella di Scienze politiche; infine, nel 1986, passò a occupare la cattedra di Storia contemporanea. Ha fatto parte del consiglio editoriale del Journal of Contemporary History. I suoi studi, indirizzati verso la storia moderna, si concentrarono poi su quella contemporanea e in particolar modo alla storia della dittatura fascista.