Pembalap asal Italia, Fabio Di Giannantonio, menutup European Moto3™ Championship 2013 di peringkat kesembilan. Ia lalu berkompetisi di Red Bull Rookies Cup pada 2014, menempati peringkat kedelapan dengan raihan terbaik finis kedua di Brno. Musim 2015, Di Giannantonio muncul jadi penantang gelar. Dua kemenangan dan empat kali posisi kedua membawanya duduk di peringkat kedua klasemen akhir. Gresini Racing segera menggaetnya untuk putaran penutup di GP Valencia 2015, sebelum kemudian sang pembalap membalap semusim penuh dalam Moto3™ 2016. Dianugerahi titel Rookie of The Year, berkat tiga podium, Di Giannantonio bertahan dengan Del Conca Gresini Racing Team Moto3™ untuk 2017. Lima podium dikemasnya, dan dia menghuni P5 secara keseluruhan. Tetap perkuat tim yang sama pada 2018, Di Giannantonio amankan runner-up Kejuaraan lewat dua kemenangan dalam balapan Grand Prix.

Pindah ke kelas Moto2™ bersama Speed Up Racing jadi babak baru karier sang pembalap Italia. Dan musim 2019 merupakan tahun yang impresif baginya. Enam kali finis sepuluh besar, dua podium di Brno serta Misano, mengantarkan Di Giannantonio klaim P9 klasemen akhir dan gelar Rookie Rookie of the Year Moto2™. Setahun berikutnya, ia berpeluang cetak kemenangan perdana. Tetapi, pembalap yang akrap disapa Diggia itu terjatuh di GP Valencia. Sementara musim 2021 jadi tahun perubahan usai kepindahannya ke Federal Oil Gresini Moto2™, yang mana ia mengendarai motor bersasis Kalex. Nasib yang lebih baik menghampirinya saat raih kemenangan penting di Jerez. Tiga podium lainnya bahkan sudah cukup untuk membuatnya naik kelas ke MotoGP™ pada 2022.

Puncak dari kampanye rookie Diggia adalah posisi terdepan dalam balapan kandang, di GP Italia di Mugello. Kendati demikian, tidak banyak momen yang berkesan di luar perlombaan itu. Ia tetap bersama Gresini Racing, tetapi sekarang bekerja sama dengan kepala kru pemenang Kejuaraan Dunia, Frankie Carchedi, 2023. Jelang libur musim panas, ia catatkan finis P8. Namun, kinerjanya meningkat pesat pada bagian akhir Kejuaraan. Podium debut diraih di Australia, yang lalu dilanjutkan kemenangan perdana dalam MotoGP™di GP Qatar. Penalti menggagalkan Di Giannantonio naik podium di putaran final Valencia, tetapi performa luar biasa itulah yang membuatnya dapatkan kursi di Pertamina Enduro VR46 Racing Team. Ia mencatatkan tiga kali finis posisi empat besar. Meski menderita cedera bahu sejak GP Austria, menjalani operasi dan harus absen dalam dua GP terakhir, Diggia mengamankan peringkat kedelapan secara keseluruhan. Pada 2025, ia tetap bersama VR46, tetapi bakal berlomba dengan motor pabrikan Desmosedici GP25. Ia mengawali musim dengan podium. Lalu, tambahan empat podium lainnya masuk dalam catatan karier balapnya. Diggia bertahan dengan Pertamina Enduro VR46 Racing Team untuk 2026.