Inició su carrera en el Mercatone Uno, equipo en el que estuvo durante cuatro años.

A continucación, militó en el equipo MG-Tehcnogym con el cual se llevó la clasificación de la UCI en 1997.

Resultado de que repetiría al años siguiente pero esta vez en las filas del equipo Asics, en este mismo año llegó el debut profesional de Paolo Bettini que competía junto a Bartoli.

En 2004 ficha por el Team CSC equipo en el que dice adiós al ciclismo.

Tras los escándalos de la Operación Puerto, La Gazzetta dello Sport le relacionó con el médico español Eufemiano Fuentes con el código "Sansón".