A modenai, szülővárosához haláláig hű Pavarotti a génjeiben hordozta a zene szeretetét és a tehetséget: apja, aki a hadsereg pékjeként dolgozott, amatőr operaénekes volt, és fia az ő, valamint a kor olasz-amerikai énekes csillaga, Mario Lanza utánzásával kezdte "pályáját" családi körben. Ennek ellenére nem végezte el a konzervatóriumot, hanem először általános iskolai testnevelő tanárként dolgozott, miközben Arrigo Pola tenoristánál fejlesztette énektudását. Az éneklés mellett akkor döntött végleg, amikor 20 éves korában kórusával Walesbe utazott egy nemzetközi fesztiválra, és ott első díjat nyertek.

Debütálására szintén egy énekverseny megnyerése után 1961. április 29-én került sor a Reggio Emiliai operában, ahol Puccini Bohéméletének Rodolfóját énekelte. A szerep, amellyel később szinte azonosították, hozta meg neki 1963-ban a nemzetközi elismerést is: a londoni Covent Gardenben be kellett ugrania Giuseppe Di Stefano helyett, majd 1965-ben az Egyesült Államokat is meghódította Donizetti Lammermoori Luciájában. Később is hálával emlékezett vissza darabbeli partnerére, Joan Sutherlandre, aki elmondása szerint megtanította őt a helyes légzéstechnikára.

Máig emlékezetes maradt 1972. február 17-i fellépése a New York-i Metropolitanban, ahol Donizetti Az ezred lánya című operájában olyannyira megdöbbentette 9 természetes könnyedségű magas C-jével a közönséget, hogy tizenhétszer tapsolták vissza. Emlékezetes alakítása volt Verdi Trubadúrjának Manricója, a Rigoletto Hercege, az Othello címszerepe. Ugyanakkor milliók számára az opera lényegét Puccini Turandotjának Nessun dorma általa előadott áriája jelenti.

A hatalmas termetű, fekete szakállas, joviális Pavarotti hatalmas népszerűségét nem kis mértékben önálló estjeinek köszönhette. Ő volt az első, aki a londoni Hyde Parkban klasszikus zenei koncertet adott 150 ezer ember előtt, 1993-ban pedig minden idők legnagyobb ária- és dalestjét tartotta a New York-i Central Parkban félmillió helyszíni és több millió tv-néző előtt. 1990-ben pályatársa, a leukémiával küzdő José Carreras gyógyulásának örömére állt össze egyik legnagyobb vetélytársával, Placido Domingóval, és az olaszországi futball-világbajnokság döntője előtt a római Caracalla-termákban adott koncerten a Három Tenor, lenyűgözve a világot. A felvételt két Grammy-díjjal is jutalmazták. A három világhírű operista később még sokszor megismételte ezt az "örömzenét", amelyet korábban csak rock- és jazz-zenészek engedtek meg maguknak.

Domingo Pavarotti halálhírét hallva e koncertekre emlékezett: "Imádtam csodás humorérzékét. A közös koncerteken gyakran elfelejtettük, hogy tulajdonképpen fizető közönség előtt szerepelünk, annyit mókáztunk egymás között". Persze a három nagy énekes ugyanolyan művészi alázattal adta elő a nápolyi dalokat, a Beatles szerzeményét, vagy a Liverpool futballcsapatának himnuszát, a You Never Walk Alone-t.

Az előbb spagetti-reklámmal, majd fogyókúráival (csúcssúlya 180 kg volt), végül magánéletével a bulvársajtóban is sokat szereplő Maestrót gyakran vádolták azzal, hogy feláldozza művészetét a kommercializmus oltárán. E vádak különösen akkor érték, amikor az 1992 és 2003 között Modenában jótékony céllal tartott Pavarotti and Friends koncertsorozaton a nemzetközi pop- és rockélet legnagyobb sztárjaival lépett fel: fantasztikus duetteket énekelt Bonóval, Brian May-jel, Elton Johnnal, Joe Cockerrel, James Brownnal, de a Spice Girls sem derogált neki. Pavarotti azzal vágott vissza, hogy pontosan kommercializálni akarnak, mert a Három Tenorral, valamint a Pavarotti and Friends-szel másfél milliárd emberhez juttatták el az operát.

"Van, aki azt mondja, hogy a "pop" szó sértő, és azt jelenti: nem jelentős. Én ezt nem fogadom el. Mint ahogyan azt sem fogadom el, hogy a "klasszikus" szó egyet jelentsen az unalmassal. Jó zene van és rossz zene. Bár nem könnyű sem nekik, sem nekem egy másik műfajt előadni, imádok kinyílni egy új világra" - mondta egy interjúban. Mellesleg ezek a modenai koncertek komoly segélyeket nyújtottak a háborúban álló országoknak Boszniától Afganisztánig, sőt, a délszláv háborúk után a művész létrehozta Mosztarban a Pavarotti Centert a tehetséges boszniai művészek oktatására.

Luciano Pavarotti 35 évig élt házasságban Adua Veronival, három lánya édesanyjával, 1996-ban azonban 26 éves titkárnője, Nicoletta Mantovani lett az élettársa, akit 2003-ban feleségül is vett és aki egy negyedik lánnyal ajándékozta meg.