Durante su carrera militó en clubes como Napoli, Parma, Internazionale o Juventus en Italia y en el Real Madrid en España al que llegó en 2006, tras capitanear a la selección italiana campeona de la Copa del Mundo y ser galardonado con el Balón de Oro, además del Jugador Mundial de la FIFA ese mismo año.
Se inició como futbolista en el club de su ciudad natal, Napoli.
Vistiendo los colores del club blanco ganó en 2006 el Balón de Oro, otorgado por la revista francesa, France Football (por votación de prensa especializada), al mejor jugador de las ligas europeas, gracias a sus actuaciones en la Copa Mundial de 2006 y en la Juventus, imponiéndose al también italiano Gianluigi Buffon y al francés Thierry Henry,[7] convirtiéndose en el quinto futbolista italiano en obtener dicho galardón.
En declaraciones a diferentes medios, señaló que ha jugado con los mejores de su época, incluyendo a jugadores como Buffon, Thuram, Pirlo, Totti, Del Piero, Baggio, Zola y Maldini.
[26]Sin embargo, un mes más tarde, presentó su renuncia para poder centrarse en sus funciones como técnico del club chino.
[32] Fue internacional con la selección de Italia en 135 ocasiones y ha marcado dos goles.
[36] Durante la Eurocopa 2000, Cannavaro fue titular en los dos primeros encuentros de la primera fase e ingresó como suplente en el tercer encuentro ante la selección de Suecia.
[40] Fue nuevamente convocado para las eliminatorias de la Eurocopa 2004, disputando ocho encuentros.
En la Euro, Cannavaro disputó solo dos encuentros,[41] ya que Italia sería eliminada en la primera fase.
[43] En junio de 2009 participó en la Copa FIFA Confederaciones 2009 donde Italia sería eliminada en la primera ronda tras una victoria sobre Estados Unidos por 3-1,[44] y dos derrotas ante Egipto por 1-0[45] y Brasil por 3-0.
Tiene 3 hijos con Daniella (Christian, Andrea y Martina) y un hijo con la actriz Beatriz Shantal de nombre Luis Cannavaro , cabe recordar que Fabio estuvo comprometido con Mónica Bellucci considerada la actriz más bella de Italia.