Карьеру возобновил после Второй мировой войны в команде Alfa Romeo, которая доминировала в гонках 1950—1951 годов. В сезоне 1950 года Фаджиоли занял 3 место в чемпионате мира, уступив только Нино Фарине и Хуану-Мануэлю Фанхио, в 5 гонках финишировав на подиуме. Оставшись в команде на сезон 1951 года, в Гран-при Франции вынужден был по приказу команды отдать машину Фанхио, который на ней и победил (что и стало единственной победой Фаджиоли в зачётных этапах Формулы-1). Это стало причиной для Фаджиоли больше не участвовать в чемпионате Формулы-1.
В 1952 году Фаджиоли, участвуя в Гран-при Монако (проходившего в том году на кузовных автомобилях), потерял управление в туннеле и врезался в бетонную балюстраду. Его выбросило из автомобиля, и в госпиталь он был доставлен в бессознательном состоянии, с переломами руки и ноги. Четыре дня спустя он пришёл в сознание, но по прошествии трех недель после аварии у него случился рецидив — полностью отказала нервная система, и в возрасте 54 лет он скончался.