Từ năm 2013 đến 2015, anh là một phần của học viện trẻ Rossoneri, nơi anh luôn chơi ở nhóm tuổi cao hơn, bắt đầu với Giovanissimi, sau đó là Allievi và cuối cùng là Primavera.

Ba ngày trước sinh nhật thứ 16 của mình, vào tháng 2 năm 2015, Donnaruma lần đầu tiên được huấn luyện viên Filippo Inzaghi gọi vào đội một. Mặc dù Donnaruma không góp mặt trong trận đấu với Cesena ở giải VĐQG, nhưng sự hiện diện của anh trên băng ghế dự bị chứng tỏ sự quan tâm đặc biệt do tuổi của anh khi đó quá trẻ.

Vào tháng 3 năm 2015, Donnarumma ký hợp đồng chuyên nghiệp đầu tiên với Milan, có hiệu lực từ ngày 1/7/2015 đến ngày 30/6/2018.

2015-16: Gia nhập đội hình chính

Donnarumma được đưa lên đội hình một của Milan lần đầu tiên bởi huấn luyện viên Filippo Inzaghi trong mùa giải 2014-15 nhưng không được ra sân. Tháng 7 năm 2015, anh được tân huấn luyện viên Siniša Mihajlović chọn vào đội hình du đấu trước mùa giải ở Trung Quốc với Inter Milan và Real Madrid.

Ngày 30/7/2015, anh có trận đấu đầu tiên cho Milan khi vào sân thay cho thủ môn Diego López ở phút 72 trận gặp Real Madrid và giữ sạch lưới ở những phút còn lại của trận đấu. Tuy nhiên ở loạt sút luân lưu sau đó, anh là một trong hai cầu thủ của Milan đá hỏng phạt đền khiến Milan bại trận với tỉ số luân lưu 10-9.

Ngày 25/10/2015, Donnarumma có trận đấu chính thức đầu tiên cho Milan khi có mặt trong đội hình chính thức ở trận đấu với Sassuolo. Anh được chọn bắt chính thay cho Diego López sau khi Milan trải qua chuỗi ba trận không thắng tại Serie A. Donnarumma chơi trọn 90 phút và để thủng lưới một bàn sau cú đá phạt của Domenico Berardi nhưng chung cuộc Milan đã giành thắng lợi 2-1.

Việc được ra sân trong trận này cũng giúp anh trở thành thủ môn trẻ nhất từng ra sân trong đội hình xuất phát tại Serie A khi mới 16 tuổi, 8 tháng và 6 ngày. Ba ngày sau đó, Donnarumma có lần đầu tiên giữ sạch lưới trong một trận đấu chính thức, trong chiến thắng 1-0 của Milan trước Chievo Verona.

Sau ba trận liên tiếp chiến thắng khi Donnarumma đứng trong khung thành, Milan may mắn có được 1 điểm trước Atalanta trong một trận đấu mà Donnarumma đã thi đấu rất xuất sắc và được tờ báo Gazzetta dello Sport khen ngợi là đã "tạo ra phép màu".

Phong độ ấn tượng ở năm đầu ra mắt Milan giúp anh có được vị trí trong top 25 cầu thủ trẻ dưới 21 tuổi xuất sắc nhất thế giới do tạp chí Don Balón bình chọn.

2016-2021: Trở thành thủ môn chính thức

Từ đầu năm 2016, Donnarumma đã khẳng định được vị trí thủ môn số một của mình tại AC Milan. Tháng 3 năm 2016, anh gia hạn hợp đồng thêm 3 năm với AC Milan. Donnarumma có màn trình diễn xuất sắc trong trận derby thành Milan với Inter Milan, trận đấu mà đội bóng của anh đã giành chiến thắng 3-0.

Ngày 21/5/2016, Donnarumma thi đấu trọn vẹn 120 phút trận Chung kết Coppa Italia 2016 và Milan đã để thua Juventus với bàn thắng duy nhất ở hiệp phụ thứ hai.

3.1.2 Paris Saint-Germain

Vào ngày 15/7/2021, Donnarumma đã ký vào bản hợp đồng có thời hạn 5 năm với câu lạc bộ Paris Saint-Germain, với mức lương 8 triệu euro mỗi mùa.

Donnarumma có trận ra mắt Paris Saint-Germain trong chiến thắng 4-0 trước Clermont vào ngày 11/9/2021. Anh ra mắt UEFA Champions League trong chiến thắng 2-0 trước Manchester City vào ngày 28/9. Vào ngày 3/11, Donnarumma đã cản phá thành công quả penalty đầu tiên của anh từ khi khoác áo Paris Saint-Germain để giúp đội bóng có trận hòa 2-2 trước RB Leipzig.

Vào ngày 29/11/2021, Donnarumma đã giành được Giải thưởng Yashin, được trao cho thủ môn có thành tích tốt nhất trong năm.

Vào ngày 25/10/2023, đúng 8 năm kể từ lần ra mắt đội một cho Milan, Donnarumma lần đầu tiên đối đầu với Milan với tư cách là đối thủ trong trận đấu vòng bảng UEFA Champions League tại Parc des Princes, chiến thắng 3-0 cho PSG. Vào ngày 7/11 trong trận lượt đi tiếp theo, nơi Milan thắng 2-1, hàng nghìn người hâm mộ Milan đã ném những tờ tiền giấy có dòng chữ "Dollarumma" vào anh, chế nhạo anh vì đã rời câu lạc bộ đến PSG theo dạng chuyển nhượng tự do. Vào ngày 14/1/2024, anh đã cản phá được một quả phạt đền của Przemysław Frankowski trong chiến thắng 2-0 trước Lens tại giải Ligue 1.

3.2 Sự nghiệp quốc tế

3.2.1 Đội tuyển trẻ

Donnarumma là thủ môn bắt chính cả năm trận đấu của đội tuyển U-17 Ý tham gia Giải vô địch bóng đá U-17 châu Âu 2015. U-17 Ý bị loại ở tứ kết sau trận thua 3-0 trước U-17 Pháp và sau đó mất luôn cả suất dự Giải vô địch bóng đá U-17 thế giới 2015 sau trận thua trước U-17 Croatia.

Ngày 5/11/2015, anh lần đầu tiên được triệu tập vào đội tuyển U-21 Ý. Ngày 24/3/2016, anh là cầu thủ trẻ nhất có trận ra mắt cho đội tuyển U-21 Ý, phá vỡ kỷ lục cũ của Federico Bonazzoli, trong chiến thắng 4-1 trước U-21 Cộng hòa Ireland.

3.2.2 Đội tuyển quốc gia

Ngày 31/8/2016, Donnarumma lần đầu tiên được triệu tập vào đội tuyển bóng đá quốc gia Ý cho trận đấu giao hữu với đội tuyển Pháp và trận đấu tại vòng loại World Cup 2018 với Israel. Anh là cầu thủ trẻ nhất được triệu tập vào đội tuyển từ năm 1911, ở 17 tuổi và 6 tháng.

Ngày 1/9, sau khi vào sân thay cho Gianluigi Buffon trong trận đấu với đội tuyển Pháp, Donnarumma chính thức xác lập kỷ lục là thủ môn trẻ nhất ra sân cho đội tuyển Ý, ở 17 tuổi và 189 ngày. Sau đó anh tiếp tục trở thành thủ môn trẻ nhất bắt chính cho đội tuyển Ý (18 tuổi và 31 ngày) trong trận đấu với Hà Lan vào Ngày 28/3/2017.

Năm 2021, anh cùng đội tuyển Ý giành chức vô địch UEFA Euro 2020 (giải đấu được tổ chức lùi lại một năm do đại dịch Covid 19) lần thứ hai trong lịch sử sau khi vượt qua đội tuyển Anh ở trận chung kết, song anh và các đồng đội lại không thể vào vòng chung kết FIFA World Cup 2022.

Bên cạnh đó, thất bại bạc nhược 3-0 trước đội tuyển Argentina tại Finalissima 2022 cũng khiến anh và các đồng đội chỉ giành ngôi á quân. Anh cùng với các đồng đội cũng có hai lần giành hạng ba tại UEFA Nations League.

Tháng 6 năm 2024, Donnarumma có tên trong danh sách tham dự UEFA Euro 2024 và bắt chính toàn bộ các trận đấu, song đội tuyển Ý phải dừng bước ở vòng 16 đội khi để thua bạc nhược trước Thụy Sĩ với tỷ số 2-0, qua đó họ không thể bảo vệ được chiếc cúp vô địch.

4. Thống kê sự nghiệp thi đấu của Gianluigi Donnarumma

• VĐQG
• Cúp Quốc Gia
• Cúp Châu Lục
• Đội tuyển

Mùa giải	CLB	Giải đấu
2024/2025	PSG	Ligue 1	20	0	3	2	0
2023/2024	PSG	Ligue 1	25	0	10	3	1
2022/2023	PSG	Ligue 1	38	0	13	3	0
2021/2022	PSG	Ligue 1	17	0	5	3	0
2020/2021	AC Milan	Serie A	37	0	14	1	0
2019/2020	AC Milan	Serie A	36	0	12	3	0
2018/2019	AC Milan	Serie A	36	0	11	4	0
2017/2018	AC Milan	Serie A	38	0	12	2	0
2016/2017	AC Milan	Serie A	38	0	12	2	0
2015/2016	AC Milan	Serie A	30	0	10	3	0
Tổng			315	0	102	26	1

5. Danh hiệu của Gianluigi Donnarumma

5.1 Danh hiệu CLB

AC Milan

• Supercoppa Italiana: 2016

Paris Saint Germain

• Ligue 1: 2021-22, 2022-23, 2023-24
• Coupe de France: 2023-24
• Trophée des Champions: 2022, 2023, 2024

5.2 Danh hiệu quốc tế

Italy

• UEFA European Championship: 2020
• UEFA Nations League third place: 2020-21, 2022-23

5.3 Danh hiệu cá nhân

• UEFA European Championship Player of the Tournament: 2020
• UEFA European Championship Team of the Tournament: 2020
• Yashin Trophy: 2021
• IFFHS World's Best Goalkeeper: 2021
• Globe Soccer Awards Best Goalkeeper of the Year: 2021
• FIFA FIFPro World11: 2021
• IFFHS Men's World Team: 2021
• Gazzetta Sports Awards Revelation of the Year: 2016
• Goal.com NxGn: 2017
• Italian Golden Boy Award: 2019
• Serie A Best Goalkeeper: 2020-21
• Serie A Goalkeeper of the Year: 2020, 2021
• Serie A Team of the Year: 2019-20, 2020-21
• UNFP Ligue 1 Goalkeeper of the Year: 2021-22, 2023-24
• UNFP Ligue 1 Team of the Year: 2021-22, 2023-24

5.4 Khác

• Knight of the Order of Merit of the Italian Republic: 2021