Сын Эдоардо Аньелли (итал. Edoardo Agnelli) (1892—1935) и принцессы Вирджинии Бурбон (итал. Virginia Bourbon del Monte)(1899—1945). 14 июля 1935 года, отец Джанни, Эдоардо Аньелли разбился на гидросамолете отца. Смерть второго ребенка (дочь Aniceta Agnelli умерла в 1928 г.) и единственного сына стала тяжелым ударом для Джованни Аньелли старшего. Теперь его жизнь занимали внуки, и особое внимание он уделял Джанни, названным в его честь. В 14 лет Джанни был введен дедом в совет директоров Ювентуса.
В 1947 году Джанни становится президентом Ювентуса. Вместе с ним команда выигрывает два скудетто, дважды команда занимает второе место и дважды третье. В составе появляются такие игроки как Джон Хансен, Мартино и Прэст, и блистает Джампьеро Бониперти.
Джанни много ездит по миру и общается со знаменитыми людьми (дружит с Джоном Кеннеди). Ему приписывают любовные романы с Ритой Хейворт, Даниэль Дарьё, Анитой Экберг и другими не менее известными дамами. Наиболее серьёзными отношения были с Памеллой Дигби, бывшей супругой Рэндольфа Черчилля (сын Уинстона Черчилля, премьер-министра Великобритании). Они длились около 5 лет, но в 1952 году после серьёзной ссоры пара расстались. Тогда же он попадает в серьёзную автомобильную аварию. Во время автопробега Турин-Монако, его автомобиль врезался в грузовик. У Джанни серьёзно пострадала правая нога, которая уже была сломана. Врачам удалось спасти её от ампутации, и впоследствии он даже мог кататься на лыжах (что делал до 1987 года), но хромота осталась на всю жизнь.
19 ноября 1953 года в замке Остхоффен (фр. le ch?teau d’Osthoffen), в Страсбурге прошло бракосочетание между Джованни Аньелли и Мареллой Карачолло ди Кастаньето (итал. Marella Caracciolo dei principi di Castagneto). Неаполитанская принцесса, родившаяся во Флоренции 4 мая 1927 года, не раз оказывалась на страницах глянцевых журналов, и даже отметилась в одной из работ Энди Уорхола. В 1954 году у них родился первенец Эдоардо, а еще через год Маргарита.
В 1959 году становится президентом IFI (ныне Exor), а в 1963 году становится управляющим директором Фиата. В те же годы приобретает на Лазурном Берегу роскошную виллу Ла-Леопольда.
30 июля 1966 года Витторио Валлетта уступил пост президента Фиата Джанни Анньелли. Одной из первых целей был вопрос приватизации компании, которой занялся Джанни, и в этом же году Фиат снова стал принадлежать семье Аньелли. Также, Джанни уделил особое внимание процессу автоматизации на заводах компании.
15 августа 1966 года в Москве Джанни Аньелли подписал контракт с министром автомобильной промышленности СССР Александром Тарасовым по созданию автозавода в городе Тольятти с полным производственным циклом — нынешнего Волжского автомобильного завода, а в 1970-м году сам посетил строительство.
Джанни мечтал об интернационализации Fiat. Через два года после избрания президентом он договаривается с Франсуа Мишленом, владельцем Citro?n, о приобретении пакета акций, с последующим увеличением его до контрольного пакета. Данный договор выглядит многообещающим: Citro?n является престижным брендом, с хорошей репутацией в производстве автомобилей высокого класса. Но, мечтам Джанни не суждено будет сбыться так быстро. Французские власти, в лице президента Французской Республики Шарля де Голля запрещают Fiat приобретать контрольный пакет акций Citro?n. В результате Fiat может только вкладывать деньги в модернизацию, и производство. Через четыре года Fiat перепродает пакет акций Peugeot.
В первой половине 70-х годов на компанию обрушился финансовый кризис. Причиной стали постоянные забастовки профсоюзов, нефтяной кризис, а также постепенно итальянские автомобили стали теснить с рынка японские и французские автопроизводители. Постепенно акции компании падали, готовя её к финансовому краху. Определённую роль в улучшении положения компании сыграло её сотрудничество с СССР. Вскоре Правительство Ливийской Джамахирии во главе с полковником Каддафи объявило о приобретении значительной доли концерна. Весть об этом моментально взвинтила стоимость акций Fiat в несколько раз.
Тогда-же, вместе с Чезаре Ромити, Джанни проводит реструктуризацию Fiat. Теперь вместо промышленной компании, Fiat представляет из себя холдинговую компанию. Этот процесс длился около 5 лет, и за это время появляется: Fiat-Allis, подразделение по созданию сельскохозяйственной техники, Iveco, подразделение по созданию промышленных транспортных средств, подразделение по созданию землеройной техники, Teksid, а также отделение легковых и коммерческих автомобилей — Fiat Auto.
Постепенно финансовые проблемы покинули Fiat, и к концу 80-х годов более 60 % оборота составили машины проданные за рубежом. Этому помог успех последних моделей: Fiat Uno, а затем Lancia Thema.
Несмотря на то, что Fiat требовал от Джанни постоянного внимания, он не переставал уделять внимаение и своему любимому клубу. Именно он вместе с Джанпьеро Бониперти создал команду, выигравшую Кубок европейских чемпионов 1984-1985, когда в составе команды блистали Мишель Платини и Дино Дзофф.
В конце 80-х, после покупки Сильвио Берлускони Милана, Джанни наметил грандиозную перестройку команды, и потратил на это около 48 миллионов (колоссальная сумма для того времени). Президентом был назначен Лука Кордеро ди Монтедземоло, а новым тренером Джованни Траппатони.
Затем, последние изменения Джанни внес в 90-х. Во главе клуба была поставлена триада: Моджи-Джираудо-Беттега. А новым тренером назначен Марчелло Липпи.
В конце 60-х годов у одного из самых именитых автопроизводителей в Италии — Ferrari возникли серьёзные финансовые проблемы. Владелец, и основатель компании Энцо Феррари ставил во главе своих интересов — Формулу 1. Энцо попробовал продать компанию, оставив за собой команду. Для этого он даже встречался с Генри Фордом, но американец хотел полностью владеть Ferrari и планировал распустить команду Формулы 1. Джанни Аньелли узнал о переговорах, и также заинтересовался сделкой. Два великих итальянца нашли общий язык. Энцо продал Аньелли 40 % акций, с условием передачи еще 50 % после смерти. Когда Энцо Феррари не стало, главой команды стал Лука ди Монтедземоло.
В честь Джанни, после его смерти был назван болид Формулы 1 в 2003 году — Ferrari F2003
В 1961 году, во время празднования столетия объединения Италии был назначен президентом Международной выставки.
В 1991 году был назначен пожизненным сенатором президентом Франческо Коссига.
В 2000 году Аньелли был принят в МОК, и оставался там до своей смерти. Как известно, Джанни был хорошо знаком с Хуаном Антонио Самаранчем, и олимпиада 2006 прошла в Турине, во многом благодаря ему.
28 февраля 2001 года имя почетного Президента концерна Fiat Джованни Аньелли было увековечено на стене Европейского зала автомобильной славы в выставочном дворце Палэкспо.
В 2002 году Джанни подарил Турину картинную галерею, в число собраний которой вошли 25 шедевров. Этот вернисаж стал его последним появлением на публике.
24 января 2003 года Джанни Аньелли умер в своей вилле Fresc?t, от рака. Прощание проходило в Туринском Соборе, и транслировалась на всю Италию по RAI Uno.
Похоронен Джанни в своем семейном склепе имения Виллар Пероза, в окрестностях Турина.