Roberto Rizzi Brignoli absolvierte sein Klavierstudium am Mailänder Konservatorium G. Verdi, an dem er des Weiteren Komposition und Orchesterleitung studierte. Am Teatro alla Scala war er bis 2002 "Responsabile dei Servizi Musicali" und arbeitete schließlich mit Riccardo Muti zusammen, dessen Wertschätzung dazu führte, dass er an der Scala zahlreiche Inszenierungen dirigierte. International bekannt wurde er schließlich durch die zwei sehr erfolgreichen Produktionen von Donizettis "Lucrezia Borgia" und Cileas "Adriana Lecouvreur", wofür er kurzfristig die musikalische Leitung übernahm. Der Schwerpunkt seiner künstlerischen Arbeit liegt im großen Bereich des italienischen und französischen Opernrepertoires wie auch im klassischen, romantischen als auch dem modernen symphonischen Konzertrepertoire. Er dirigierte Konzerte mit zahlreichen nationalen und internationalen Orchestern, darunter das Orchester der Arena di Verona, das Symphonieorchester des Teatro dell'Opera di Roma, das Orchester des Teatro Carlo Felice in Genua, das Orchester I Pomeriggi Musicali di Milano, I Cameristi della Scala, das Orchester Toscanini in Parma, das Orchester der Deutschen Oper Berlin, das Limburger Symphonieorchester, das Orchester von Radio Amsterdam, das Orchester der Opéra de Lyon, das Orchestre National de Lille, das Tokyo Philharmonic Orchestra und das Orchestre National de France. Daneben leitete Rizzi Brignoli zahlreiche Operninszenierungen, darunter "Otello", "La Traviata", "Rigoletto", "I Due Foscari", "Der Liebestrank", "Adriana Lecouvreur", "La Fille du Régiment", an den renommiertesten Häusern und Festivals in u. a. Italien, Spanien, Frankreich, Japan, Amerika, der Schweiz und in Deutschland, darunter in Hamburg und an der Deutschen Oper Berlin, mit der er seit mehreren Jahren eine enge Bindung hat und an der er jährlich mehrere Produktionen leitet. 2010 machte Roberto Rizzi Brignoli an der Metropolitan Opera in New York sein gefeiertes Debüt mit "La Bohème".
Höhepunkte der letzten Jahre waren "Lucia di Lammermoor", "I due Foscari", "La Traviata" sowie die umjubelten Neuproduktionen von "La Rondine" (Regie: Rolando Villazón), "Nabucco" und "L’Elisir d’Amore" an der Deutschen Oper Berlin, "Il Turco in Italia", "La Traviata" und "Guillaume Tell" an der Staatsoper Hamburg, "Madama Butterfly" an der Staatsoper Stuttgart, "Il Trovatore" am Nationaltheater Mannheim, "Norma", "Tosca", "Luisa Miller", "Anna Bolena" und "La Fille du Régiment" in Lausanne, "Turandot" in Marseille, "Macbeth", "Lucia di Lammermoor", "Nabucco" und "Il Trovatore" in Lille; "Manon Lescaut" in Muscat; "Un ballo in Maschera" und "La Bohème" in Metz; "Il Trovatore" in Luxemburg, "Lucia di Lammermoor" in Avignon, Donizettis "Il borgomastro di Saardam" in Bergamo sowie "Rigoletto" beim Avenches Festival und beim Chorégies d’Orange. Zu seinen Projekten der Spielzeit 2019/1920 zählen u. a. "Turandot" und "Andrea Chénier" an der Deutschen Oper Berlin, "Il Trovatore" am Nationaltheater Mannheim, "Un ballo in maschera" an der Opéra de Oviedo, "Lucia di Lammermoor" am Teatro Municipal de Santiago de Chile sowie Verdis "Messa da Requiem" in einer szenischen Version an der Staatsoper Hamburg. Er hat Einspielungen für Sony gemacht, und demnächst folgt eine Aufnahme für Warner. Die Opernproduktionen von "Adriana Lecouvreur" an der Mailänder Scala und "La Rondine" der Deutschen Oper Berlin sind auf DVD erhältlich.