Le , il remporte le titre en salle italien avec 19,17 m, puis il termine 3e chez les espoirs de la Coupe d'Europe des lancers 2018. Le , il porte à Leiria son record personnel, également encore national espoirs, à 20,07 m[1], record qu’il porte à 20,20 m le à Vienne, puis à 20,69 m pour remporter le titre national en salle à Ancône le .
Le , il bat le record national espoirs à Castiglione della Pescaia en 20,45 m, qu’il porte à 20,52 m à Ferrare en . Le , il remporte la médaille d’argent des championnats d’Europe espoirs en 20,50 m, à 2 cm de son record, loin derrière Konrad Bukowiecki.
Aux championnats du monde de Budapest en , il crée la surprise lors de la finale du poids en lançant à 22,34 m, nouveau record personnel. Cette marque lui permet de décrocher la médaille d'argent derrière le recordman du monde américain Ryan Crouser[2].
Il se classe troisième des championnats du monde en salle 2024 à Glasgow, derrière Ryan Crouser et Tomas Walsh. Le à Modène, Leonardo Fabbri atteint la marque de 22,88 m et devient le septième meilleur performeur de tous les temps au lancer du poids, échouant à 3 cm du record d'Italie d'Alessandro Andrei[3]. Le au meeting de Savone, il améliore de 7 cm cette marque en 22,95 m, devenant le cinquième meilleur performeur de tous les temps au poids et le nouveau détenteur du record d'Italie[4],[5].