Neuf fois champion du monde et un nom connu dans le monde entier, "le Docteur" a une longue liste de record : quinze ans avec au moins une victoire en Grand Prix; le seul plote à avoir gagné consécutivement le titre de champion du monde en catégorie Reine sur deux marques différentes; soixante-dix-neuf victoires en catégorie Reine ( avant le début de la saison 2011) ; 105 Grand Prix gagnés toutes catégories confondues, second seulement après Giacomo Agostini; le plus grand nombre de départs effectués en Grand Prix consécutivement; le plus de podium toute classe confondue de l’histoire des Grands Prix (174 avant le début de la saison 2011); la plus grande série de podium en Grand Prix (vingt-trois, entre 2002 et 2004).

Valentino est le fils de Graziano et Stefania, né le 16 février 1979, à Urbino, Italie, à environ une demi-heure d'où il a grandi, à Tavullia. Quand on considère que Graziano commençait sa deuxième saison de sa carrière en Grand Prix (il a gagné sa première victoire la même année), il n’y eu aucune surprise que Vale eut une moto pour enfant, une mini moto tout-terrain, pour rouler dans le jardin de sa famille alors qu’il n’avait même pas 3 ans. Cela dit, en partie parce que la carrière de Graziano a été écourtée a cause d’une blessure, ses parents n'étaient pas initialement enthousiastes de l'idée que leur fils fasse de la course moto. Ses premières compétitions étaient sur des Go-Kart de 60cc, avec lequel il a gagné le titre régional en 1990. Néanmoins, Valentino avait reçu une mini-moto de course pour Noël 1989 (il avait alors 10 ans). Il a commencé à faire de la course avec sa moto avec une certaine régularité, démontrant immédiatement son incroyable talent : en 1992, il gagna le championnat régional minibike.

Après l'essai d'une Aprilia 125 à Misano qu’un ami lui avait prêté, il décide d’arrêter le karting pour la vraie compétition moto, un choix finalement supportés aussi par ses parents. La nouvelle direction de carrière de Valentino est devenue possible en 1993, quand Rossi eu 14 ans - l'âge minimal pour faire de la course en 125 en Italie. Valentino roula sur la Cagiva de l'équipe de Claudio Lusuardi dans la catégorie Sport Production en 125cc et sa première course a été un événement régional en Magione. Ce fut un début malheureux, Rossi chute au 1^er tour, remonte et rechute encore 6 tours plus tard. Il réussi malgré tout à finir à la 9^ème place. S’améliorant tout au long de la saison, Rossi réussi à se qualifier pour la finale à Misano, où il se qualifia en pôle – devant les leaders du championnat. Malgré un début de course raté, il  fini quand même sur le podium.

Les résultats de la saison 93 de Valentino lui firent avoir une Cagiva d’usine et Graziano (son père) le faisait rentrer dans le championnat GP Italien au guidon d'une Sandroni 125. Pendant sa deuxième course en Sport Production, encore à Misano - Rossi décrocha sa première victoire de sa carrière. Roulant aussi en championnat GP Italien, cela lui a permis aussi d’apprendre sur des vraies motos de courses, expérience qui lui a été profitable en 95. En même temps, Vale signa un contrat de 3 ans avec Aprilia dans le team de Mauro Noccioli et s’engagea au championnat européen, qui se déroulait en même temps que les manches du championnat du monde GP. Valentino gagna le titre du championnat italien, et il continua aussi, bien qu’il chuta souvent sur la scène internationale, il réussi malgré tout à prendre la 3^ème place du championnat européen, lui garantissant de rouler en championnat du monde.

Rossi a fait son début en Grand Prix en 1996 à bord d'une Aprilia RS125, toujours dans l'équipe de Noccioli. Il fini a une impressionnante sixième place pour la 1^ère course de la saison en Malaisie et pour la quatrième manche, en Espagne, il se battait pour une place sur le podium, objectif qu'il atteint finalement à la 10^ème manche du championnat, en Autriche. Vale signa sa première pôle position la course suivante, à Brno et monta sur la plus haute marche du podium le jour suivant. Valentino fini sa 1^ère saison à la 9^ème place du championnat.

Toujours avec Aprilia, Valentino domina sa seconde saison : 11 victoires sur 15 courses, dans toutes sortes de conditions (pour les 4 courses qu’il n’a pas gagné : il a chuté dans une, fini sur le podium pour deux autres et a fini sixième pour la dernière). En s’octroyant aussi 4 pôles positions, Rossi gagna son premier titre de championnat du monde 125cc avec une avance de 83 points !

En 1998, Rossi passe en catégorie 250cc, allant dans le Team Aprilia dirigée par Rossano Brazzi. Il fini 3 fois second sur les 6 premières courses avant sa première victoire, à Assen. Ses quatre dernières victoires aux quatre derniers Grands Prix de l'année - Imola, Catalonia, Phillip Island et Argentine – le laissa second, juste derrière son compatriote Lorris Capirossi.

Rossi n'a montré aucune pitié face à la concurrence l’année suivante. 9 victoires en course et 3 fois sur le podium, il part avec le titre des quart-de-litre, confirmant sa domination et augmentant encore plus sa popularité.

La saison 2000 sera le passage de Valentino Rossi à la catégorie 500cc, avec le début d’un long partenariat avec le chef mécanicien australien  Jeremy Burgess. Il a pris ce garçon de 21 ans pour trouver les bons réglages pour la délivrance de la puissance du 4 cylindres « Screamer », mais monta néanmoins dix fois sur le podium cette année (incluant une victoire au Donington Parc et Rio) et finit second, derrière Kenny Roberts jr. Cette même année, Valentino fit son début aux 8heures de Suzuka avec Colin Edward, mais après que les deux pilotes soient tombés, ils abandonnèrent la course.

Confirmant son adage « une saison pour apprendre, une pour gagner », Rossi a pu rajouter à son CV le prestigieux titre de la catégorie Reine, le GP 500cc en 2001. Pas moins de 11 victoires et deux fois sur le podium. C'était une saison fantastique, et encore plus belle grâce a la victoire des 8heures de Suzuka, encore avec son coéquipier Colin Edward.

En 2002, l'année inaugurant l'ère du MotoGP, Honda donna à Rossi la RCV211V 990cc usine. Maintenant au sein l'équipe d'usine HRC, l'italien gagna la 1^ère course de la nouvelle catégorie ainsi que huit des neuf premières courses du championnat. À la fin de la saison, il avait amassé onze victoires sur les seize courses, prenant la couronne de champion du monde avec 140 points.

La saison 2003 eu un déroulement similaire, Valentino est monté sur la plus haute marche du podium à neuf occasions, gagnant ainsi son cinquième titre de champion du monde de sa carrière.

La saison 2004 a été historique : Valentino a décidé de laisser la meilleure moto du moment pour aller chez Yamaha, qui n'avait pas gagné de titre depuis douze ans, prenant Burgess et son équipe avec lui. Après avoir totalement changé la moto pendant les tests hivernaux, Valentino a écrit une autre page dans les livres d'histoire, en gagnant sa toute première course au bord de sa nouvel YZR-M1, en Afrique du Sud, devenant ainsi le premier plote pilote à gagner deux courses consécutives en Grand Prix sur deux marques différentes. Cette victoire a été suivie par huit autres au cours de la saison et Valentino battit l'espagnol Sete Gibernau pour le titre.

La saison 2005 a encore vu le titre de champion du monde MotoGP allé pour Rossi. Avec onze victoires et juste un résultat sans podium, Valentino a gagné son septième titre, avec 147 points sur son compatriote Marco Melandri.

La saison 2006 a vu l'italien tourmenté par un certain nombre de problèmes techniques, mais il réussissait toujours à afficher cinq victoires, plus qu'aucun autre pilote cette saison. Au final, Valentino perd le championnat en faveur de Nicky Hayden, plus régulier, avec seulement  cinq points d’écart.

Pour la 1^ère année du MotoGP 800cc, Rossi est de nouveau en compétition, cette fois principalement avec le nouveau pilote Ducati Casey Stoner. De nouveau tourmenté par quelques problèmes techniques, Valentino a du abandonner 4 des 18 courses et monta seulement 4 fois sur le podium. Il fini quand même 3^ème du championnat derrière l’Australien et sa Ducati et – pour seulement un point- l’espagnol Dani Pedrosa.

La saison 08 a marqué le retour à la gloire : ayant passé de Michelin à Bridgestone, l'incomparable italien a gagné neuf courses en route vers son 8^ème titre de champion du monde (dont six en catégorie Reine), cumulant d'autres succès en chemin, comme sa septième victoire consécutive à Mugello, sa première victoire de sa carrière à Laguna Seca et la victoire à l’inauguration du Grand Prix  légendaire sur le circuit Indianapolis Motor Speedway.

La saison 2009 voit le compte des titres de Rossi s’étendre à neuf, grâce à six victoires et six podiums, lui donnant une marge 45 de point sur son coéquipier Jorge Lorenzo.

Cette rivalité entre coéquipier ne continua pas en 2010, à part la toute première partie de la saison,  lorsque Valentino gagna la course de nuit du Qatar. Peu de temps après - le 15 avril, pour être exact - Rossi subi une blessure à l’épaule en faisant du moto-cross. Ensuite, lors de son Grand Prix à domicile, il chute et se fait une fracture ouverte du tibia droit. A ce moment là, Rossi perd toute chance de défendre son titre. Néanmoins, après avoir subi une opération pour réparer la fracture, il travailla dur sur sa rééducation, avec pour objectif de revenir le plus rapidement possible. Initialement, les suppositions optimistes disaient voir le Docteur revenir pour la course de Brno, soit un tout petit plus de 2 mois après sa chute. Mais après avoir subi une thérapie intensive (incluant du temps passé dans une chambre hyperbare) et faisant deux tests à bord d'une SuperBike, Valentino revenu en piste au Sachsenring, seulement quarante et un jours après son accident. Il termina à une héroïque 4^ème place pour sa course de retour et fini sur le podium la course suivante, à Laguna Seca. Toujours dérangé par ses deux blessures, Valentino est néanmoins monté encore six fois sur le podium, avec une victoire à Sepang et fini 3^ème cette saison derrière le nouveau champion Lorenzo et Pedrosa.

Immédiatement après le Grand Prix de Brno en République tchèque, il a été annoncé que Valentino Rossi irait dans le Team Ducati MotoGP pour 2011, avec un contrat de deux ans. Grâce à la permission spéciale de Yamaha, il a participé au test de pré-saison à Valence. Le dimanche suivant, Valentino a subi une opération à son épaule blessée dans lors de sa chute en moto-cross. L’intervention a été effectuée à l'Hôpital catholique Cervesi, par le docteur Alex Castagna, de  l’Humanitas Institute de Milan et le docteur Giuseppe Porcellini, de l'Unité de Chirurgie de l’épaule et du coude de l’hôpital Azienda USL de Rimini.