Nació en Gorizia (Italia) y desde pequeño ya se interesó por los avances mecánicos y técnicos. Estudió Físicas en la Universidad de Pisa y luego se marchó a Estados Unidos donde comenzó a familiarizarse con los aceleradores de partículas. En 1960 regresó a Europa, a trabajar en el sincro-ciclotrón del CERN, donde postuló la existencia de las dos partículas básicas para la interacción nuclear débil, los bosones W y Z, que posteriormente serían descubiertos en el propio CERN y por los que se le concedería el Nobel de Física en 1984, junto al investigador holandés Simon van der Meer.
Entrevista al Nobel Carlo Rubbia. "Para el futuro energético sólo existen dos alternativas, la solar y la nuclear"