Giorgio Pantano est né le 4 février 1979 à Conselve. Il a longtemps été considéré comme un des grands espoirs du sport automobile italien. Il court en karting durant sept saisons, décrochant le championnat du monde junior en 1994 et le championnat d'Europe Formule A en 1995 et 1996.

En 2000, il passe à la monoplace et remporte le championnat allemand de F3, ce qui lui permet de faire ses premiers essais en F1, chez Benetton.
Il dispute ensuite de 2001 à 2003 le championnat international de F3000. Pour sa première saison, au sein de l'équipe Astromega, ses résultats sont pour le moins très médiocres, jusqu'à une victoire lors de la dernière manche à Monza. En 2002, il passe chez Coloni et se révèle enfin, avec trois victoires à Barcelone, Hockenheim et Spa Francorchamps, et le titre de vice-champion du monde, deux points derrière le champion Sébastien Bourdais. En 2003, il signe chez Durango, mais ne retrouve pas le succès de l'année précédente. Il finit troisième, avec seulement deux victoires à Barcelone et Magny-Cours.
Durant cette période, on l'aperçoit au volant de McLaren, de Williams ou de Minardi lors de tests en F1, sans contrat à la clé.

C'est en 2004 que le team Jordan-Cosworth décide de le lancer enfin en F1 en le recrutant aux côtés de Nick Heidfeld. La saison de Giorgio est calamiteuse, en partie à cause d'une monoplace pitoyable qui le contraint à rester en fond de plateau, mais il faut aussi reconnaître que le pilotage de l'Italien est loin d'être exemplaire. Son équipier allemand le devance ainsi largement. Sa meilleure position est 13ème, à Sepang et au Nürburgring. Il connaît également de gros soucis financiers. Ainsi, ses sponsors n'ayant pas versé assez d'argent à Eddie Jordan, ce dernier le met à pied pour le GP du Canada, où Timo Glock le supplée en inscrivant deux points. L'Italien retrouve ensuite son volant, jusqu'à Monza où Jordan le met à la porte définitivement.

En 2005, Pantano redescend d'un étage et s'engage en GP2, un nouveau championnat qui remplace la F3000. Il court pour l'équipe SuperNova, avec un certain succès puisqu'il finit sixième de la compétition, sans victoires mais avec six podiums. En cours de saison, il part aux USA disputer deux manches de l'IndyCar sur circuit routier, pour le compte de la prestigieuse équipe Chip Ganassi.
Il s'engage en 2006, toujours en GP2 chez FMS (l'équipe de Giancarlo Fisichella) et termine cinquième du classement final avec trois succès, à Magny-Cours et lors des deux manches de Monza.
Pour la saison 2007, Pantano dispute le championnat GP2 pour l'équipe d'Adrian Campos. Il décroche deux victoires, les premières manches des meetings de Magny-Cours et de Monza. Il finit troisième du championnat avec 59 points, à égalité avec son compatriote Luca Filippi.

En 2008, Pantano change à nouveau d'écurie et signe chez Racing Engineering. Il connaît un excellent début de saison avec une victoire en Turquie et de nombreux podiums, ce qui le place d'emblée en lutte pour le titre avec Bruno Senna. Il prend l'avantage sur ce dernier à la mi-saison avec trois succès à Magny-Cours, Silverstone et Hockenheim. Une fin de saison médiocre ne l'empêche pas d'être sacré champion GP2 2008 à l'issue de la dernière épreuve à Monza.

Malheureusement pour Giorgio, ce succès est trop tardif. Aucune écurie de Formule 1 ne songe à lui confier un volant pour 2009, et il est fort probable qu'il doive, comme tant d'ex-espoirs européens avant lui, s'exiler aux USA, peut-être en IndyCar.