Michele Mariotti a fait des études de sciences humaines et a obtenu un diplôme de composition au Conservatoire Rossini de sa ville natale, Pesaro, où il a également étudié la direction. Parallèlement, il a obtenu un diplôme de direction d’orchestre à l’Accademia Musicale Pescarese. Entre 2008 et 2018, il a été chef principal puis directeur musical du Teatro Comunale de Bologne, où il a dirigé de nombreux concerts et des dizaines de productions lyriques. Il a également dirigé l’Orchestre et le Chœur du Teatro Comunale de Bologne lors de tournées dans diverses villes italiennes, mais aussi jusqu’à Tokyo, Moscou et Paris. Il est le directeur musical du Teatro dell'Opera de Rome depuis 2022. Récompensé par le 36e Prix Abbiati du meilleur chef d’orchestre, Michele Mariotti est régulièrement invité par les principaux théâtres et festivals italiens et internationaux. Parmi ses engagements récents, citons ses débuts au Staatsoper de Vienne, où il a dirigé Le Barbier de Séville, et l’ouverture de la saison du Teatro di San Carlo à Naples avec Otello. En 2022, il a également dirigé Macbeth au Palau de les Arts Reina Sofia de Valence et a fait ses débuts avec l’Orchestre de l’Académie nationale Sainte-Cécile de Rome. Il a ensuite dirigé le Gürzenich à la Philharmonie de Cologne, l’Orchestre philharmonique de la Radio au Concertgebouw d’Amsterdam, l'Orchestre National de France et l’Orchestre symphonique de Munich. Il a fait ses débuts au Festival d’Aix-en-Provence avec Moïse et Pharaon. Au cours de la saison 2022-2023, outre ses engagements avec le Teatro dell'Opera de Rome pour Dialogues des carmélites, Aida, Triticée ricomposto et divers concerts symphoniques, Michele Mariotti retourne à La Scala de Milan, au Staatsoper de Vienne, au Festival d’Aix-en-Provence, et dirige un intense programme de concerts en Europe et au Japon.

À l’Opéra national de Paris : Les Puritains, 2013 ; La Traviata, 2016, 2019 ; Les Huguenots, 2018 ; Don Pasquale, 2019 ; Aida, 2021