Geboren in Treviso, absolvierte Fabio Sartori ein Studium am Conservatorio di Musica Benedetto Marcello in Venedig im Fachbereich Gesang. 1996 debütierte er in »La Bohème« am Teatro La Fenice. In der Spielzeit 1997/98 nahm er bei der Eröffnung des Teatro alla Scala teil und sang dort unter der Leitung von Riccardo Muti in »Macbeth«. In derselben Spielzeit sang er die Eröffnungsproduktionen des Teatro La Fenice und des Teatro Comunale di Bologna. Im Jahr 1998 debütierte er in zwei bedeutenden Rollen Verdis – als Ga­briele Adorno in »Simon Boccanegra« am Teatro Comunale di Bologna und als Don Carlo. Weiterhin trat er europaweit an vielen großen Opernhäusern, darunter in Berlin, Zürich, Wien und Mailand, auf. Tourneen des Teatro alla Scala und des Tea­tro Regio di Torino führten ihn nach Buenos Aires und Sankt Petersburg. Großen Erfolg konnte er während des Verdi-Jubi­läumsjahrs 2013 verzeichnen, als er »Oberto conte di San Bonifacio« am Teatro alla Scala, »Aida« in der Arena di Verona und »Don Carlo« in Zürich und Mailand sang. Ebenfalls wirkte er 2014 in der Neuproduktion von »Tosca« unter der Leitung von Daniel Barenboim an der Staatsoper Berlin mit. Im Januar 2018 debütierte er am Royal Opera House Covent Garden als Canio in »Pagliacci«. Außerdem wird er in »Aida« in Ma­drid und in Mailand, in »Pagliacci« in Rom und Wien, in »Il trovatore« in Lüttich, in »Turandot« an der Bayerischen Staatsoper München und in »Don Carlo« und »Simon Boccanegra« an der Wiener Staatsoper zu erleben sein.