Patrese se narodil v italské Padově 17. dubna 1954. Stejně jako mnoho krajanů začínal s motoristickým sportem na motokárách, později přešel na monoposty. První úspěchy získal ve formuli Italia, do hledáčku manažerů se dostal díky titulu mistra Evropy F3 v roce 1976.
Do F1 vstoupil v nejtěžším závodě sezony, Grand Prix Monaka 1977, na voze Shadow. Na konci roku se přidal k rebelům, kteří odcizili týmu plány na stavbu nového vozu a založili vlastní stáj Arrows. V tomto týmu setrval Patrese čtyři roky, než se v roce 1982 posadil do špičkového vozu Brabham. Zde ale jezdil ve stínu tehdy úřadujícího mistra světa Nelsona Piqueta. První závod se mu podařilo vyhrát v Monaku v roce 1982, ale po dvou letech stáj opustil, protože nebyl spokojen s rolí týmové dvojky.
Následovalo angažmá u Alfy Romeo, která však rovněž po dvou letech scénu F1 opustila. Patrese se vrátil k Brabhamu, ale potkal ho tam stejný osud. Teprve další změna stáje mu přinesla nejen nejdelší působení u jednoho týmu v F1, ale i výraznější úspěchy. Ve stáji Williams vyhrál Patrese v letech 1988 až 1992 čtyři závody a v roce 1992 skončil v celkovém hodnocení MS na druhém místě za svým stájovým kolegou Mansellem.
Protože ani u Williamsu neměl šanci zúročit své zkušenosti v roli týmové jedničky, odešel před sezonou 1993 k Benettonu, ale tady ho zcela zastínil stále se lepšící Michael Schumacher. I to přispělo k jeho rozhodnutí ukončit kariéru v F1.
Patrese prožil největší drama v F1 v roce 1978, kdy se po Grand Prix Itálie společně se startérem Giannim Restellim zodpovídal u soudu z neúmyslného zabití Ronnieho Petersona při postartovní kolizi. Teprve po několika letech byl Patrese zproštěn obvinění pro nedostatek důkazů.
Jeho první vítězství v Monaku patřilo mezi nejkurióznější v F1. Dvě kola před cílem začalo pršet a Patrese se propletl řídnoucím startovním polem až do cíle, ačkoliv sám při tom jednou vylétl z trati. Nejvíc si ale vážil triumfu v Grand Prix San Marina 1990 na Williamsu.
V roce 1988 zdolal rekord Grahama Hilla a Jacquese Laffitea v počtu absolvovaných závodů v F1 a do konce roku 1993 navýšil počet odjetých Velkých cen na číslo 256. Teprve loni ho překonal Brazilec Rubens Barrichello.
