Джованни Фаттори родился 6 сентября 1825 года в Ливорно в семье скромного торговца. Учился у Джузеппе Бальдини в Ливорно, во Флоренции в художественной школе Джузеппе Беццуоли, затем с 1846 по 1849 в флорентийской Академии художеств Бель Арте.
Во время учебы в Академии искусств, увлекался чтением исторических романов (особенно средневековой тематики) таких авторов, как Уго Фосколо, Франческо Доменико Гуеррацци и Вальтер Скотт. Сочинил несколько рассказов, но затем охладел к литературному труду.
Джованни Фаттори участвовал в Революции 1848-1849 годов.
Джованни Фаттори первоначально выступал в качестве живописца исторического и батального жанра. В 50-х годах 19 столетия, вдохновленный творчеством художников Барбизонской школой живописи, он стал одним из ведущих итальянских художников plein-airists, в своих картинах отдавая предпочтение пейзажам, сельским сценам и историям военной жизни.
В 1855 году во Флоренции сложилась группа художников, объединенная единой творческой программой и получившая название «маккьяйоли». В группу «маккьяйоли» вошли, помимо Джованни Фаттори, Телемако Синьорини (1835— 1901), Сильвестро Лега (1826—1895) и многие другие художники.
Ведущий мастер направления маккьяйоли, Фаттори писал масштабные батальные полотна (“Итальянский лагерь после битвы при Мадженте”, 1861, Галерея Питти, Флоренция), небольшие бытовые сценки и этюды, отмеченные жизненной непосредственностью, лаконичной сдержанностью колорита и свободой живописной манеры (“В дозоре”, коллекция Мардзотто, Рим), острохарактерные портреты (“Старик-табунщик”, 1882, коллекция Фальк, Милан).
В 1873 году Джованни Фаттори побывал в Риме. Результатом этой поездки стали несколько прекрасных работ, обративших на себя внимание критики.
В середине 1880-х годов Фаттори уже являлся признанной величиной в артистическом мире Италии.
После 1884 Джованни Фаттори в своем творчестве уделяет больше времени гравюре и офортам, чем классической живописи.
С 1886 года он преподает в Академии художеств во Флоренции, в 1888 году получает звание почетного академика болонской Академии. Кульминацией этого неуклонного движения к славе и почету стало присуждение Джованни Фаттори золотой медали на Всемирной выставке в Париже в 1900 году.
Скончался Джованни Фаттори 30 августа 1908 года.

Картины художника