Родился в Риме, сын театрального критика Нико Гарроне. После окончания школы искусств работал помощником оператора, с 1986 до 1995 работал художником. В 1997 году режиссер снимает свой первый полнометражный фильм «Средиземноморье», в котором одним из трех эпизодов стал фильм «Силуэт». За первый короткометражный фильм «Силуэт» Гарроне получил Sacher d’Oro — премию, которую спонсирует знаменитый итальянский режиссер и сценарист Нанни Моретти.
Признание критиков пришло к Гарроне после фильма «Таксидермист» за который он получил премию Давид ди Донателло в номинации лучший сценарий. Фильм стал поворотным моментом в карьере режиссера. Мировой успех принес режиссеру фильм «Гоморра», снятый по одноименной книге Роберто Савиано. Лента рассказывает о том, как преступные группировки влияют на жизнь обычных людей в современной Италии. Фильм получил Гран-при Каннского кинофестиваля в 2008 году, награды Европейской киноакадемии за лучший фильм, режиссерскую работу и сценарий, а так же был номинирован на премию Золотой глобус. Внимание критиков и всего мирового сообщества привлекло то, как подлинно-мрачно режиссер показал современное итальянское общество. После этого фильма многие критики начали говорить о возрождении итальянского кинематографа, а самого Гарроне стали называть наследником традиций неореализма.
В 2012 году он вновь получает Гран- при Каннского кинофестиваля за фильмом «Реальность».
В 2013 году снял рекламный ролик для Bulgari с Эриком Бана в главной роли.
В 2015 году новый англоязычный фильм Гарроне «Сказка сказок» (The Tale of Tales) стал одним из трёх итальянских фильмов, попавших в основной конкурс 68-го Каннского кинофестиваля.