Giovanna Mezzogiorno nació en Roma en 1974. Giovanna Mezzogiorno es hija de los actores Vittorio Mezzogiorno y Cecilia Sacchi. Su primer trabajo fue en París, donde estuvo durante dos años en el Peter Brook Workshop (Le Centre International de Crèations Thèatrales). Debutó sobre los escenarios en Bouffes Du Nord en el papel de Ofelia en Qui est lá, creada y dirigida por Peter Brook, y basada en Hamlet, de Shakespeare, con textos de Artaud, Brecht, Craig, Mayerhold, Sanislavski y Zeami, por la que recibió el premio Coppola-Prati en 1996 (el jurado estaba presidido por el crítico teatral Franco Quadri).
En 2003, participó en L’amore ritorna, dirigida por Sergio Runini, y en la película francesa Au secours, j’ai 30 ans, de la directora Marie-anne Chazel, con Pierre Palmade.
En 2004, Giovanna protagonizó Virginia, dirigida por Alberto Sironi antes de retornar al teatro para trabajar con el director Piero Maccarinelli en 4.48 Psicosi, de Sarak Kane, una interpretación muy aclamada.
Giovanna protagonizó La Bestia Nel Cuore, dirigida por Cristina Comencini, interpretación con la que consiguió la Coppa Volpi a la mejor actriz en la 62 edición del Festival de Cine de Venecia.
