Panatta sinh ở Rome. Cha ông là quản lý của câu lạc bộ tennis Parioli và khi còn trẻ ông học tennis trên sân đất nện của câu lạc bộ. Ông trở thành tay vợt trẻ xuất sắc của Châu Âu trước khi trở thành tay vợt chuyên nghiệp. Ở thời điểm đầu sự nghiệp,Panatta giành những danh hiệu thuộc top đầu tại Bournemoth năm 1973, Florence năm 1974 và tại Kitzbühel và Thụy Điển năm 1975.

Đỉnh cao sự nghiệp của ông đến vào năm 1976 khi ông giành danh hiệu đơn nam Pháp mở rộng sau khi đánh bại Harold Solomon trong trận chung kết sau 4 séc với tỷ số là 6–1, 6–4, 4–6, 7–6 đặc biệt hơn khi ở vòng đầu tiên ông cứu match point trước tay vợt người Tiệp Khắc Pavel Hutka. Trong cùng năm ông cũng giành danh hiệu Rome Masters sau khi cứu 11 match point ở vòng đầu tiên trước tay vợt người Úc Kim Warwick và đánh bại Guillermo Vilas trong trận chung kết với tỷ số sau các séc là 2–6, 7–6, 6–2, 7–6. Ông kết thúc năm 1976 bằng cách giúp đội tuyển Davis Cup Ý giành danh hiệu Davis Cup đâù tiên,thắng hai nội dung đánh đơn và đánh đôi trong trận chung kết với đội tuyển Davis Cup Chile. Ông đã đạt thứ hạng đánh đơn cao nhất trong sự nghiệp của mình là số 4 thế giới vào năm đó.

Panatta là tay vợt duy nhất đánh bại Björn Borg tại giải Pháp mở rộng. Ông đã đạt được thành tích này hai lần đó là ở vòng 4 năm 1973 (7–6, 2–6, 7–5, 7–6), và ở tứ kết năm 1976 (6–3, 6–3, 2–6, 7 –6). Ông cũng đối mặt với Borg ở bán kết giải đấu này năm 1975; Borg đã thắng trong sự kiện này trong bốn set.

Năm 1977, Panatta đã giành được danh hiệu World Championship Tennis ở Houston, nơi ông đã đánh bại Jimmy Connors và Vitas Gerulaitis. Ông giành danh hiệu này một lần nữa ở Tokyo vào năm 1978.

Panatta kém thành công hơn trên các mặt sân nhanh. Trên sân cỏ, ông đã lọt vào tứ kết ở Wimbledon vào năm 1979.Ông đã bị đánh bại bởi Pat Du Pré ở vòng đó sau 5 séc (3–6, 6–4, 6–7, 6–4, 6–3).

Sau chiến tích vô địch Davis Cup 1976, Panatta đã giúp đội tuyển Davis Cup Ý lọt vào trận chung kết Davis Cup trong ba lần nữa - vào các năm 1977, 1979 và 1980. Đội đã thua Australia năm 1977, Mỹ năm 1979 và trước Tiệp Khắc năm 1980. Nhìn chung, Panatta có thành tích thắng-thua kỷ lục là 64–36 Davis Cup (55 –17 trên sân đất nện).

Danh hiệu đơn cuối cùng trong sự nghiệp của ông đến vào năm 1980 tại Florence. Ông từ giã sự nghiệp chuyên nghiệp của mình vào năm 1983. Kể từ khi nghỉ hưu với tư cách là một tay vợt, Panatta là đội trưởng của đội Davis Cup của Ý, và là giám đốc giải đấu của Rome Masters. Ông cũng là một tay đua thuyền chuyên nghiệp.