Entrà molt jove al convent del Carmine, a Florència. És documentat com a pintor des del 1431. Després d’un viatge a Pàdua ( retaule Trivulzio , ~1432; Castello Sforzesco, Milà), el 1437 pintà la Madonna del Museo Nazionale Tarquiniense i la Mare de Déu amb àngels i sants per a Orsanmichele (Musée du Louvre, París), on és palesa la progressiva supressió de la idealització gòtica.
La seva obra, en contacte amb la de Masaccio i de Fra Angelico, s’orientà vers formes naturalistes, malgrat conservar sempre la devota intimitat que li és característica: Anunciació (Galleria Doria, Roma), Coronació de la Mare de Déu (1471-74; Galleria degli Uffizi, Florència), Tondo Bartolini (Palazzo Pitti, Florència).
La seva obra cabdal fou la decoració del cor de la catedral de Prato (1452-64), on assajà, contemporàniament a Piero della Francesca, les vibracions de la llum.