1948-tól 50-ig a Finn Színházművészeti Egyetem hallgatója volt. Tanulmányai után Joensuban és Kuopióban dolgozott, mint rendező és színész. 1963-tól már rövidfilmeket, sorozatokat, dokumentumfilmeket készített az YLE-nek ( finn közszolgálati tv-csatorna). 1968-tól 86-ig az YLE TV2 színházi osztályát vezette.
Már a 40-es éveiben járt, mikor először rendezett játékfilmet. 1973-ban forgatta – a Timo K. Mukka regényéből készült – Maa on syntinen laulu című filmjét. Magyarországon Bűnös dal a Föld címen játszották a mozikban. A film egy fiatal parasztlány és egy lapp rénszarvastenyésztő erotikus, véres, balvégzetű kapcsolatának története. „A film egyszerű, szörnyű erejével, hiteles érzékiségével, egyaránt meghódította a skandináv kritikusokat és a közönséget”(Peter Cowie). Mollberg filmje 1974-ben nagy szenzációt keltett a Locarnói Nemzetközi Filmfesztiválon, és a legnagyobb kasszasiker lett a finn mozi történetében. Jól jellemzi Mollberg stílusát Sakari Toiviainen: „…kifejezőerővel teli, valószerű naturalizmusával egyesíti az embereket a tájjal, lecsupaszítva őket az élet illúzióitól és a kultúra felszínes csillogásától.”
1985-ben elkészítette Az ismeretlen katona című film új verzióját. Az eredeti fekete-fehér változatot – Väinö Linnaazonos című regénye alapján – Edvin Laine rendezte 1955-ben. A 30 évvel későbbi, sok ismeretlen színészt szerepeltető, kézi kamerával felvett színes film, nagy siker lett Finnországban.
1980-ban megkapta a Pro Finlandia medált, 1989-ben az akadémia tagjává választották.
Ez a szócikk részben vagy egészben a Rauni Mollberg című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
