Dopo gli studi in Fisica all’Università di Roma “La Sapienza”, ha proseguito la sua ricerca in prestigiose istituzioni internazionali quali la Yale University, il Lorentz Instituut in Olanda, il Centro Internazionale di Fisica Teorica di Trieste e il CNRS a Parigi. Nel 2004 si è trasferito negli Stati Uniti, all’Università dell’Indiana, dove ha fondato il Center for Complex Networks and Systems Research, per approdare infine a Boston nel 2011.
Attualmente è Sternberg Family Distinguished University Professor presso la Northeastern University di Boston, dove è anche fondatore e direttore del Northeastern Network Science Institute. 

La sua attività di ricerca ha avuto un impatto significativo in molteplici campi, tra cui la fisica, la scienza delle reti, e l’epidemiologia computazionale e con il suo team di lavoro ha contribuito alla gestione internazionale delle epidemie di H1N1, Ebola, e Zika e ha collaborato con l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), il Centers for Disease Control and Prevention (CDC), la Casa Bianca e altre istituzioni nazionali e internazionali nella risposta al Coronavirus.

È membro onorario di prestigiose associazioni scientifiche, tra cui l’American Physical Society, l’Academia Europaea, la Network Science Society e l’American Association for the Advancement of Science (AAAS).

In Italia ha pubblicato i saggi L’algoritmo e l’Oracolo. Come la scienza predice il futuro e ci aiuta a cambiarlo (Il Saggiatore, 2019) e I piani del Nemico. Cos’è e come funziona la scienza delle previsioni in tempo di crisi (Rizzoli, 2022).

Parla fluentemente inglese