Pierfrancesco Favino a toujours voulu être acteur. Il étudie à l'Accademia nazionale d'arte drammatica, puis se perfectionne au Teatro di Roma où il participe à des ateliers dirigés, notamment, par Luca Ronconi. Il commence à jouer pour le cinéma avant même sa sortie de l'Accademia. Depuis, il a tourné, entre autres, avec Marco Bellochio, Gabriele Muccino et Gianni Amelio. Il se consacre encore beaucoup au théâtre.
Il devient populaire grâce à divers téléfilms :
Padre Pio,
Giuda,
Ferrari, Bartali,
L’uomo d’acciaio.
Pierfrancesco Favino joue dans plusieurs productions italiennes et accède à la consécration avec
Juste Un Baiser de Gabriele Muccino et
De Zéro à Dix de Luciano Ligabue.
En 2002, il joue dans plusieurs films en Italie et est remarqué par Michele Placido, en 2005, qui lui confie le rôle du Libanais dans
Romanzo Criminale : l’occasion de consolider son succès. L'acteur est alors repéré aux Etats-Unis et joue avec Spike Lee dans
Miracle à Santa Anna.
Pierfrancesco Favino a également travaillé aux États-Unis aux côtés de Ben Stiller dans
La Nuit Au Musée sorti en 2006.
En 2008 il est à l'affiche de
Saturno Contro et revient aux Etats-Unis en jouant le Général Glozelle dans
Le Monde De Narnia - Chapitre 2 : Prince Caspian. En 2009, on le retrouve aux cotés de Tom Hanks dans
Anges Et Démons.