Этторе родился 15 сентября 1881 года в Кастелла-делла-Сфорцо в Милане, в семье итальянского краснодеревщика и ювелирного дизайнера в стиле Модерн Карло Бугатти (итал. Carlo Bugatti) и Терезы Лориоли (итал. Teresa Lorioli). Старший брат известного скульптора-анималиста Рембрандта Бугатти, Этторе также приходится племянником художнику Джованни Сегантини и внуком по отцовской линии Джованни Луиджи Бугатти (итал. Giovanni Luigi Bugatti), известному скульптору и архитектору. Детство Этторе прошло в Милане, где после получения классического образования учился в Академии изящных искусств (фр. Acad?mie des Beaux-Arts) в Милане, где изучал скульптуру с братом Рембрандтом Бугатти. Этторе женился в 1907 году на Барбаре Марии Джозеффине Больцони (фр. Barbara Maria Guiseppina Mascherpa Bolzoni), от которой имел четырех детей, двух дочерей и двух сыновей. После смерти первой жены, Этторе женился второй раз на Маргарите Женевьеве Делькьюзе (фр. Genevi?ve Marguerite Delcuze). Во втором браке у него родились дочь Тереза, в 1942 году и сын Михаил в 1945 году.
Свой первый автомобиль Бугатти сконструировал в 17 лет. За него Этторе получил золотую медаль на выставке в Милане. Автомобиль был достаточно несовершенен, но молодому конструктору удалось заинтересовать своими идеями графа Гюнелли, при его материальной поддержке Этторе уже через два года строит свой второй автомобиль "Бугатти", также получивший медаль на выставке в Милане. Эта модель создала ему репутацию серьёзного и перспективного конструктора. Он начал сотрудничать с различными фирмами, такими как "Де Дитриш" (Франция), "Тюрка-Мэри" (Франция). За свою жизнь Бугатти успел поработать для большинства крупнейших автомобильных фирм Европы. Увлечение автомобильными гонками благотворно повлияло на конструкторскую мысль Бугатти: его первая гоночная машина, "Бугатти-10", появилась в 1909 г. Сам Бугатти стал в это же время известным гонщиком.