Seinen Namen machte er sich in regionalen und nationalen Minibike-Meisterschaften. 2000 gewann Michel Fabrizio den italienischen Cup, wurde aber bekannt in der 125 Sports Production Meisterschaft in Italien, wo er bei drei Starts drei Podiums holte, sowie in der Aprilia Challenge, bei welcher vier Siege bei sechs Starts von der Poleposition holte. Er machte weiter und holte sich 2001 beide dieser Titel und verdiente sich damit die Chance in der 125ccm Weltmeisterschaft im Jahre 2002 auf Gilera anzutreten. Aber er da brachte er es in 16 Rennen nur auf vier Punkte.

Fabrizio kehrte in den Grand Prix-Sport zurück, als er 2004 für Aprilia in der MotoGP-Klasse an den Start ging. Ein weiterer einzelner Einsatz folgte 2007 auf dem Sachsenring auf einer Honda. Im Sommer 2009 bekam er erneut eine Chance, in die MotoGP-Klasse zurückzukehren. Da Casey Stoner aufgrund seiner Krankheit für drei Rennen im Werksteam von Ducati fehlte, übernahm Mika Kallio kurzzeitig dessen Sattel. Damit war der Weg für den 24-jährigen Fabrizio frei, im Pramac Racing Team sein Comeback zu geben. Fabrizio fuhr in den letzten Jahren bei den WorldSuperbikes, auch auf Ducati, für die er auch 2009 fuhr.