MattiaPasini debutó en la categoría de 125cc en 2004 y causó impresión al sumar puntos en diez ocasiones. En 2005 y 2006 se reafirmó en la categoría escalando hasta la cuarta plaza final. El asalto al título se vio frustrado en 2007 por una increíble racha de infortunios que le dejó sin puntuar en 6 carreras.
En 2008 dio el salto a 250cc y concluyó la campaña en la 8º plaza. Prosiguió su aventura en el cuarto de litro con el Team Toth Aprilia, aunque los problemas económicos de la formación húngara le llevaron a crear su propia estructura a partir de la cita de Estoril. Tras concluir el Campeonato en quinta posición, disputó después dos carreras más para otros equipos en el campeonato Moto2 de 2010 y se aseguró una plaza para la temporada 2011 con el equipo Ioda.
El italiano dio un salto adelante en su rendimiento pese a su falta de regularidad y este curso ha recibido el encargo de liderar el proyecto CRT del equipo Speed Master, su pasaporte para debutar en MotoGP.