jest włoskim muzykiem klasyki lekkiej, kompozytorem muzyki teatralnej i filmowej oraz zdobywcą Oscara za najlepszą oryginalną muzykę dramatyczną w 1998 roku za muzykę do filmu Roberto Benigniego La Vita è bella, lepiej znanego anglojęzycznej publiczności jako Life Is Beautiful.Po ukończeniu szkoły średniej Piovani zapisał się na Uniwersytet Sapienza w Rzymie, uzyskując dyplom z fortepianu w Konserwatorium Verdiego w Mediolanie w 1967 roku, a następnie studiował orkiestrację u greckiego kompozytora Manosa Hadjidakisa.
W 1971 i 1973 roku współpracował przy muzyce dwóch albumów autora piosenek Fabrizio De André: Storia di un impiegato i Non al denaro non all'amore né al cielo. W 2008 roku, po odejściu De André, Piovani napisał muzykę do filmu Amore che vieni, amore che vai, zainspirowanego powieścią samego De André, Un destino ridicolo.
Wśród jego bardziej popularnych dzieł jest ścieżka dźwiękowa do filmu Federico Felliniego Intervista, jego druga z trzech współpracy ze słynnym reżyserem, pozostałe to Ginger e Fred (Ginger i Fred po angielsku) i La voce della luna (Głos księżyca). Lata później skomponował balet zatytułowany Balletto Fellini.
W 2000 roku jego nagrodzona Oscarem ścieżka dźwiękowa do filmu La Vita è bella (Życie jest piękne) została nominowana do nagrody Grammy w kategorii "Najlepsza kompozycja instrumentalna napisana na potrzeby filmu, telewizji lub innych mediów wizualnych", przegrywając z Randym Newmanem. W 2005 roku był członkiem jury 27 Międzynarodowego Festiwalu Filmowego w Moskwie.
W świetle jego niedawnej współpracy z francuskimi reżyserami, w szczególności Danièle Thompson, Philippe Lioret i Éric-Emmanuel Schmitt, francuski minister kultury nadał mu tytuł Kawalera Orderu Sztuki i Literatury 21 maja 2008 roku na Festiwalu Filmowym w Cannes.
Do chwili obecnej Piovani ma na swoim koncie ponad 130 partytur filmowych, w tym do takich filmów jak Slap the Monster on Page One (1972), The Perfume of the Lady in Black (1974), Flavia the Heretic (1974), Le Orme (1975), A Leap in the Dark (1980), The Night of the Shooting Stars (1982) i Kaos (1984). Muzyka do tego ostatniego jest przez wielu uważana za jedną z najlepszych partytur filmowych w historii. Jednak podobno uważa on, że "zbyt wiele partytur filmowych czyni kompozytora hochsztaplerem, ale w teatrze muzyka to przede wszystkim rzemiosło". W związku z tym nadal pracuje w teatrze muzycznym, a także komponuje muzykę koncertową i kameralną.
Piovani skomponował także pierwszą operę Amorosa presenza na podstawie libretta Aishy Cerami i Nicoli Piovani, opartą na powieści Vincenzo Cerami i wystawioną w Teatro Verdi w Trieście w styczniu 2022 roku.
W 2023 roku otrzymał nagrodę za całokształt twórczości od World Soundtrack Academy.