Né le 16 février 1979 à Tavullia (Urbino), Valentino suit son père Graziano Rossi, dont il utilise le numéro 46, et commence à courir en compétition pour Aprilia dans la catégorie 125 cc en 1996, où il gagne son premier championnat l'année suivante.

Il rejoint ensuite la catégorie 250 cc, encore avec Aprilia, où il finit deuxième au mondial en 1998, puis triomphe en 1999.

Valentino passe dans la catégorie 500 cc, où il termine deuxième en 2000, puis gagne en 2001 avec une Honda NSR deux temps. Il l'emporte dans la nouvelle classe MotoGP en 2002 et 2003 en chevauchant une Honda quatre temps RC211V.

En 2004, il rejoint l'écurie Yamaha et garde son titre après sa huitième victoire d'une saison marquée par sa rivalité de plus en plus intense avec Max Biaggi.

Le public apprécie son palmarès à présent semblable à celui d'icônes telles que Mike Hailwood et Giacomo Agostini, ainsi que son apparent mépris du danger et les sketches qu'il présente avec ses copains d'enfance de Tavullia, petit village sis près de Pesaro.

Valentino Rossi est le pilote de course le plus doué de sa génération et un des plus doués de l'histoire de la moto de vitesse. Il semble apprécier plus que tout la bagarre en course, surtout contre son grand rival italien Max Biaggi ou contre Sete Gibernau, comme à Jerez au grand prix d’Espagne 2005 où il s’imposa au prix d’un dépassement extraordinaire.

Valentino Rossi, en plus d'être un pilote d'exception et un homme très estimé par le public, est si proche de son équipe technique qu'elle le suivit, fait extrêmement rare, lorsqu'il quitta Honda pour rejoindre Yamaha.

Bien que 7 fois champion du Monde, il n'a jamais porté le N°1 sur son carénage, lui préférant son numéro fétiche, le 46. Son numéro 1 trouvera quand même sa place ... Sur l'épaule droite de son "cuir", visible des autres pilotes mais que quand "le docteur" est devant !

Durant sa carrière de pilote, il se sera affublé de plusieurs surnoms, dont Rossifumi en hommage au pilote japonais Norick Abe qu'il admire, puis Valentinik, en référence au héros de bandes-dessinées Paperinik.

Il a fait plusieurs essais en Formule 1 chez Ferrari en 2004 et 2005.

Il s'est également essayé au rallye automobile (abandon lors du rallye de Grande-Bretagne en 2002, 12ème du rallye de Nouvelle-Zélande en 2006).

Il est domicilié à Londres.