Le contre-ténor Franco Fagioli naît à San Miguel de Tucumán, dans le Nord de l’Argentine. Il débute ses études musicales avec le piano à l’Institut Musical de Tucumán puis passe rapidement au chant. Dès seize ans, il fonde le chœur San Martín de Porres dans sa ville natale. Il migre ensuite à Buenos Aires où il poursuit son apprentissage lyrique à l’Institut d’Art Supérieur du Théâtre Colón.

Sa carrière internationale démarre en 2003, suite à sa victoire de la compétition « Neue Stimmen » de la fondation Bertelsmann. Sa voix à l'ambitus impressionnant en fait un interprète idéal du répertoire baroque, notamment celui de Haendel. S’ensuivent des débuts sur des scènes prestigieuses telles que l’Opéra de Zurich en 2005, dans le rôle-titre de Jules César de Haendel, puis dans le rôle de Tolomeo de la même œuvre au Théâtre des Champs-Elysées en 2006. Il débute au Festival de Pentecôte de Salzbourg en 2007 dans l’Oratorio à quatre voix de Scarlatti (Johannes) sous la direction de Riccardo Muti.

En 2010, il fait ses débuts aux États-Unis à Chicago dans le rôle-titre d'Il Giasone de Cavalli. En 2012, il chante Andronico dans Tamerlano de Haendel au Festival de Salzbourg, sous la direction de Marc Minkowski. La même année, il revient au TCE dans L’Artaserse de Leonardo Vinci (Arbace), rôle qu’il donne au Théâtre de la Vienne, à Nancy et à Lausanne, ce qui le révèle au grand public. L’année suivante, le public français peut le voir à l’Opéra Royal de Versailles dans le rôle-titre d’Orphée et Eurydice de Gluck sous la direction de Laurence Equilbey, ainsi qu’au Festival Baroque de Beaune dans le Couronnement de Darius de Vivaldi (Oronte). En 2014, il fait ses débuts à Covent Garden en Idamante dans Idoménée de Mozart sous la direction de Minkowski.

En 2015, il chante dans une autre œuvre de Leonardo Vinci, Catone in Utica (Cesare), sur nombre de scènes dont Versailles et le Théâtre de la Vienne. La même année, il devient le premier contre-ténor à signer un contrat exclusif avec la prestigieuse Deutsche Grammophon. Le TCE l’accueille un an plus tard pour chanter le rôle-titre de Rinaldo de Haendel. Il retrouve ensuite Laurence Equilbey à Versailles dans Lucio Silla de Mozart (Cecilio). Il poursuit 2016 avec le personnage du Plaisir dans Le Triomphe du temps et de la désillusion de Haendel au Festival d'Aix-en-Provence. Il tient également le rôle-titre d'Eliogabalo de Cavalli en ouverture de saison à l'Opéra de Paris. En 2017, iI prend le rôle d'Arsace dans Semiramide de Rossini à Nancy, devenant le premier contre-ténor à aborder ce rôle. La même année, le rôle-titre de Jules César de Haendel lui permet de retourner au Théâtre Colón, tandis qu'il fait ses premiers pas à La Scala avec Andronico dans Tarmerlano. En 2018, il chante Ruggiero dans Alcina à Hambourg puis Xerxès en concert au Théâtre de la Vienne. En 2019, il interprète Néron dans Agrippine, notamment au Liceu et à Munich. En 2020, il s'empare du rôle-titre de Sigismond de Rossini à Cracovie et de celui d'Orlando à Madrid. 

En 2020/2021, Franco Fagioli chantera le rôle-titre de Charles le Chauve de Porpora au Festival baroque de Bayreuth et au Théâtre de la Vienne en septembre, puis au Concertgebouw d'Amsterdam en octobre. Il s'emparera ensuite du rôle-titre d'Oreste au TCE et de nouveau au Théâtre de la Vienne en novembre. Il retrouvera enfin le rôle de Néron dans Agrippine à Amsterdam en janvier et à Hambourg en mai.