Né à Rome en 1989 d’un père italien et d’une mère canadienne, Giacomo Gianniotti s’éloigne pourtant rapidement du Colisée lorsque ses parents émigrent à Toronto alors qu’il est très jeune. Avec sa petite sœur Bella Roma, il grandit au Canada, mais passe ses vacances sur le sol italien. D’ailleurs, à l’âge de dix ans, son joli minois lui permet de décrocher un petit rôle dans le film La Bomba de Giulio Base, aux côtés de Shelley Winters et Vittorio Gassman, et qu’il tourne à Cinecittà.

Un déclic pour le cinéma, qui l’incite à intégrer plus tard le programme théâtral du Humber College de Toronto d’où il sort diplômé, avant d’étudier au Norman Jewison’s Canadian Film Centre. Sportif dans l’âme, il s’adonne aussi à l’alpinisme, fait des séances de softball et de musculation.

Une allure de gendre idéal qui lui fait décrocher son premier cachet dans la série médicale italienne Medicina Generale en 2010. Entre 2011 et 2013, il enchaîne les petites apparitions dans des séries comme Beauty and the Beast avec Kristin Kreuk, ou les Enquêtes de Murdoch. Un rôle récurrent lui permet néanmoins de se démarquer, dans la série Reign : Le Destin d’une reine, en 2014, ainsi que dans Selfie.

Mais c’est en 2015 que sa carrière prend un tournant considérable, quand il est choisi pour incarner un nouvel interne, le Dr Andrew DeLuca, à partir de la onzième saison de Grey’s Anatomy. Un personnage secondaire qui plaît tant aux spectateurs qu’il devient le héros à partir de la saison 12.

Fort de cette nouvelle notoriété, il est courtisé par le cinéma, qui lui offre un rôle dans La Couleur de la Victoire de Stephen Hopkins (2016), sur le parcours de l’athlète afro-américain Jesse Owens lors des Jeux olympiques de Berlin en 1936. La même année, il prête sa voix au jeu vidéo Uncharted 4, comme il le fera à nouveau en 2020 avec le jeu Marvel’s Avengers.

Après avoir remporté plusieurs prix pour Grey’s Anatomy — dont il réalise même un épisode — il est à l’affiche de trois films indépendants canadiens en 2018 : Azzurro, Edging et Acquainted, tous récompensés en festivals.

En parallèle, c’est à cette période qu’il se fiance avec sa maquilleuse, Nichole, qu’il a rencontré trois ans plus tôt. Ils se marient en 2019 en Italie. Une période heureuse qui s’assombrit en 2021 quand, sur la décision de la productrice Krista Vernoff, il est contraint de quitter Grey’s Anatomy, après 126 épisodes.

Passée son incarnation du personnage principal dans le film d’action italien Diabolik : Ginko all’attacco de Marco et Antonio Manetti en 2022 et dans sa suite en 2023, l’acteur renoue avec ses racines italiennes dans la mini-série torride L’amour trompé sur Netflix (2024). Une année définitivement prolixe puisqu’il campe également le héros de la série Wild Cards sur Warner TV depuis le mois de septembre.