Danilo Petrucci accède au MotoGP™ en 2012, après s’être distingué en Championnat d’Italie Superstock parallèlement à cette deuxième place décrochée en FIM Superstock 1000 Cup. L’année suivante, le représentant du team IodaRacing Project se classe à onze reprises dans les points, mais début 2014 une fracture au poignet l’écarte de la compétition durant quatre courses. En 2015, le natif de Terni signe ensuite chez Ducati Octo Pramac Yakhnich et inscrit le tout premier podium de sa carrière à Silverstone sous la pluie. Sa campagne 2016 débute malheureusement sur une nouvelle blessure. L’Italien hérite néanmoins de la Ducati GP17 en 2017, au même titre que les pilotes officiels et ce dernier se révèle. Passé tout près de la victoire à deux reprises, Danilo Petrucci, inscrira un total de quatre podiums pour finir l’année au huitième rang. Un résultat similaire à celui de 2018, même si le transalpin ne se sera hissé qu’une fois au sein du Top 3. À compter de 2019, il officie pour le team officiel et s’offre le plus beau des triomphes : au Mugello. Mais en dehors de ça, il se montrera plus en retrait. Sixième du général, il espérait se relancer en 2020, en vain. Hormis ce succès au Mans, il perd l’équivalent de six positions. Un nouveau défi l’attend désormais chez Tech3 avec la RC16. Une nouvelle fois, le GP de France lui apportera son meilleur résultat avec un Top 5, avant de quitter la scène du Championnat du Monde à la fin de la saison. Après s'être essayé au Dakar et en MotoAmerica, Danilo Petrucci reviendra en MotoGP™ en 2022 à l'occasion du GP de Thaïlande en remplacement de Joan Mir, blessé. La saison suivante, le natif de Terni supplée cette fois-ci Enea Bastianini dans le team d'usine Ducati et participe au Grand Prix de France, 1000e GP de l'histoire.