Певец родился 12 октября 1935 года в городе Модена на севере Италии в семье пекаря. Любовь к музыке Лучано привил его отец, который часто приносил домой пластинки с записями великих исполнителей, и они вечерами вдвоем слушали их. Учась в школе, Лучано посещал церковный хор. После окончания школы начал заниматься вокалом.
В 1961 году он победил на международном конкурсе молодых певцов в Театре Реджо Эмилии и в этом же году дебютировал партией Родольфо в «Богеме» Джакомо Пуччини.
В 1966 году Паваротти стал солистом «Ла Скалы».
Лучано Паваротти стал первым тенором в истории оперы, который спел все девять высоких «до» в арии Quel destin и за это был признан «Королем верхнего до».
Международную известность ему принесла партия Тонио в опере Доницетти «Дочь полка», спетая сначала в театре «Ковент-Гарден» в 1966 году, а потом, в 1972 году, на сцене нью-йоркской «Метрополитен-опера».
В 1970-1980 годы Паваротти часто выступал по телевидению, давал сольные вечера и выступал в смешанных концертах, собирая сотни тысяч слушателей на стадионах и в парках.
В возрасте 61 года Паваротти шумно развелся с женой. Причина развода – увлечение певца секретаршей, Николеттой Мантовани. Вскоре Паваротти женился на своей 26-летней избраннице, у них появилась дочь. От первой жены у Паваротти было еще трое дочерей.
В свой 70-летний юбилей маэстро совершал прощальный тур по 40 городам мира, в который входил и Петербург, где в Ледовом дворце он дал концерт A night to remember.
В 2006 году он перенес операцию по удалению злокачественной опухоли поджелудочной железы. 8 августа 2007 года он был госпитализирован в одну из клиник Модены с подозрением на пневмонию и провел там две недели. 6 сентября 2007 года в своем доме в Модене Лучано Паваротти скончался. После его смерти огромное состояние певца (около 300 млн. евро) разделили между собой его жены и дети.