Llicenciat en dret i doctorat en dret internacional (1987) per l’Escola Superior de Santa Anna de Pisa. Inicià la carrera política en la Democrazia Cristiana (Partito Popolare Italiano, PPI, després de la crisi del 1994), de les joventuts europees del qual fou secretari en 1991-95.
En 1996-97, dins de la coalició de govern de centreesquerra L’Ulivo, tingué càrrec al Ministeri de Finances, i el 1998 fou designat ministre per a les polítiques comunitàries i posteriorment d’Indústria (1999-2001) en els governs de Massimo d’Alema i Giuliano Amato respectivament. L’any 2002 passà del PPI al partit socialcristià La Margherita, partit pel qual fou parlamentari europeu dins l’Aliança de Liberals i Demòcrates per Europa (ALDE) del 2004 al 2006. Secretari d’estat en el segon govern de Romano Prodi (2006-08), l’any 2007 s’uní al Partito Democratico (PD), del qual esdevingué vicepresident l’any 2009.
Després de les eleccions anticipades del febrer del 2013, substituí el líder del PD Luigi Bersani quan aquest renuncià a formar govern, i acceptà l’encàrrec del president Giorgio Napolitano. El 28 d’abril fou nomenat primer ministre d’una coalició que incloïa ministres del PD, del Popolo della Libertà de Silvio Berlusconi i de Scelta Civica, el partit de l’ex-primer ministre Mario Monti. Tot i que a l’octubre superà una crisi política atiada pel partit de Berlusconi, el febrer del 2014 dimití el càrrec després que en una votació dirigida pel seu rival Matteo Renzi, el PD li retirés el suport. El març del 2021 fou elegit secretari general del Partito Democratico.