Piercarlo Ghinzani débute par la Formula Ford italienne dès ses 18 ans. Il n'y fait qu'un bref passage et se dirige vers la Formula Italia avant d'atterrir en F3 en 1973. Mais faute de moyens (budget très léger et matériel peu compétitif), il doit batailler dans l'anonymat du peloton plutôt que de se battre avec les meilleurs. Néanmoins, en 1976, il parvient à un certain équilibre, ce qui lui permet aussitôt de se mettre sur le devant de la scène. Il remporte le titre national et se bat jusqu'au bout pour le titre continental, mais il échoue face à Ricardo Patrese.

Ces bonnes performances lui permettent de franchir un palier et d'attaquer une saison en F2. Mais les résultats sont catastrophiques, au point qu'il est obligé de retourner en F3 la saison suivante. Le jeune Italien prouve alors que sa saison ratée de F2 n'est qu'un accident en remportant à nouveau le titre italien. Refroidi par son expérience en F2, Piercarlo préfère se tourner vers l'endurance en 1980. Promu pilote officiel Lancia, les résultats se font pourtant attendre dans cette discipline. Néanmoins, son coup de volant lui vaut d'être remarqué par Enzo Osella.

Celui-ci l'engage en catastrophe pour remplacer Miguel Angel Guerra (blessé) et le place dans le baquet de sa modeste F1 pour le Grand Prix de Belgique 1981. Il s'en sort fort bien, parvenant à qualifier sa modeste monture, chose qu'il ne réitérera pas à Monaco.

La parenthèse F1 ainsi refermée, il s'en retourne à l'Endurance. La saison 1982 se clôture finalement par une victoire à l'occasion des 1000 km du Mugello, aux côtés d'un autre espoir transalpin, Michele Alboreto. Cela lui permet de finir le championnat à une honorable quinzième place.

Enzo Osella n'a cependant pas oublié le jeune italien, il décide de lui confier le volant de sa F1 pour l'intégralité de la saison 1983. Malheureusement pour lui, cette première saison complète ne comble pas ses espoirs. Piercarlo n'arrive à se qualifier qu'à sept reprises et, pire encore, il ne voit le drapeau à damier qu'une seule fois : en Autriche où il termine onzième.

Toujours chez Osella en 1984, Piercarlo connaît la frayeur de sa vie lors du warm-up du Grand Prix d'Afrique du Sud. Sorti violemment de la pioste, la voiture s'embrase aussitôt et sans le courage d'un valeureux commissaire de piste venu l'extraire du brasier, sa vie se serait sans doute arrêtée là. Gravement brûlé, mais miraculeusement vivant, il est néanmoins sur pied pour le prochain Grand Prix, à Zolder, à peine trois semaines plus tard. Il y réalise sa meilleure qualification jusqu'alors avec une 20e place. La suite de la saison est relativement satisfaisante puisqu'outre une septième place à Monaco, il marque ses deux premiers points en F1 à Dallas. Ce qu'il ne sait pas à ce moment-là, c'est que ce seront les uniques points de sa longue carrière.

En 1985, il continue chez Osella, mais les résultats ne sont plus du tout au rendez-vous. Ainsi, à mi-saison, il rejoint Toleman, mais il doit de nouveau se contenter de faire de la figuration au sein d'une écurie en pleine déconfiture. De retour chez Osella en 1986, il multiplie les abandons, sauf en Autriche où il termine onzième, son meilleur résultat de la saison.

Heureusement, Piercarlo trouve le moyen de s'épanouir en Endurance. Toujours en 1986, il remporte les 1000 km de Fuji sur une Porsche qu'il partage avec son compatriote Paolo Barilla. Il récidive, seul cette fois, à l'occasion des 500 Miles de Southern Sun, disputés à Kyalami, le lieu même de son grave accident, sur lequel il pend la plus belle des revanches.

En 1987, il parvient enfin à décrocher un meilleur volant. Il secondera René Arnoux chez Ligier. Mais les bleus sont au creux de la vague, orphelins de Jacques Laffite. Le moteur est un Megatron, une vieille version rebadgée d'un moteur BMW turbo. Si Piercarlo se qualifie à chaque course, il ne peut cependant jamais rentrer dans les points. Il finit septième en Belgique, puis huitième en Autriche et en Italie. Auteur d'un zéro pointé, il est remercié en fin de saison. Pourtant son expérimenté coéquipier Arnoux ne ramènera qu'un malheureux petit point, glané en Belgique.

En 1988, il rejoint alors Zakspeed, une jeune équipe allemande qui commence à pointer le bout de son nez puisqu'elle a marqué deux points la saison précédente. Mais le point faible (très faible même) de cette écurie réside dans le fait qu'elle doit construire et gérer à la fois le châssis mais aussi le moteur ! La saison de l'Italien sera longue et difficile. Qualifié seulement à huit reprises, il ne fera pas mieux qu'une transparente 14e place en Allemagne. Pourtant, à quelques occasions, il montre son talent lors des essais, se qualifiant à la 16e place en Italie et à la 18e au Mexique. Il a néanmoins du mal à faire jeu égal avec son jeune coéquipier, Bernd Schneider.

Pour sa dernière saison en F1, en 1989, il retourne tout naturellement chez Osella. Mais sur les 16 manches du championnat, il ne se qualifie qu'à trois reprises et abandonne à chaque fois. Mis à mal par son équipier Nicola Larini, Piercarlo annonce son départ à la retraite peu avant le Grand Prix d'Australie, celui qui clôture la saison. Pour son dernier Grand Prix, il arrive à se qualifier en 21e position (son meilleur résultat de l'année) mais est contraint à l'abandon à la suite d'un accrochage sous le déluge d'Adélaïde.

N'insistant pas, il s'éclipse à la fin de cette maudite saison. On le revoit occasionnellement en GT et sur quelques épreuves d'endurance au cours des trois années suivantes, puis c'est la retraite définitive, à l'aube de la quarantaine.