Fils de Arturo Falcone, directeur du laboratoire Chimique Provinciale, et de Luisa Bentivegna, Giovanni avait deux grandes soeurs, Anna et Maria.
Issu du quartier délabré de La Kalsa à Palerme, le petit Giovanni, fils d'une famille de la bourgeoisie palermitaine, fréquentait de futurs criminels comme Tommaso Spadaro. Après de brillantes études de droit à Palerme, il devient magistrat en 1964 et débute sa carrière en tant que magistrat instructeur spécialisé dans les liquidations judiciaires. C'est en dépouillant d'obscures dossiers financiers qu'il découvrit le monde du grand banditisme qu'est celui de Cosa Nostra et qu'il affina ce qu'on appellera plus tard la « méthode Falcone ».
En 1979, après l'assassinat du juge Cesare Terranova, qui avait mené sans succès un procès contre certains dirigeants mafieux dans lequel tous furent acquittés, Falcone rentre alors dans le "Pool" anti-mafia, une cellule judiciaire où quelques juges travaillent à plein temps sur les activités de la mafia italienne. Le "Pool" obtient un premier succès en récupérant le témoignage du premier repenti de Cosa Nostra, Tommaso Buscetta dit "Don Massimo". Sur la base du témoignage de ce dernier, Giovanni Falcone ouvre en 1987 le Maxi-Procès de Palerme dont il est l'instigateur avec son ami le juge Paolo Borsellino. le procès met en cause 465 accusés dont le "parrain" des "parrains", Toto Riina si bien que la cour pénale de Palerme n'étant pas assez grande, a créé ce qui fut appelé une "aula-bunker" (salle d'audience-bunker). Le 16 novembre 1987 restera comme la date de la fin du Maxi-Procès et de la 1e condamnation de personnes participant à des actions de type mafieux en Italie. A l'issue du procès on compte :
- 465 accusés
- 360 condamnations
- 2665 années de prison cumulées par les condamnés
Giovanni Falcone devient un héros et un symbole célébré partout en Italie, malgré le fait que certains personnages de la classe politique de l'époque cherchent à le dé-légitimer depuis 1989 et la triste "stagione dei veleni" ("période des venins", lorsque certains affirmèrent que Giovanni Falcone avait organisé lui même un attentat contre sa personne pour se faire de la publicité). Il devient également l'ennemi numéro 1 de Cosa Nostra qui fait de lui sa cible principale. Sous la forte menace d'attentat, et délaissé par une partie de la classe politique, Falcone est contraint de vivre 24h/24 accompagné d'une escorte de 3 carabinieri.
Malheureusement, le dispositif n'est pas suffisant, et le 23 mai 1992, il est assassiné par la mafia sicilienne dans ce qu'on appelle le "Massacre de Capaci". Une charge de 5 quintaux d'explosif placée sous l'autoroute reliant l'aéroport de Punta Raisi à Palerme explose et il meurt avec sa femme, Francesca Morvillo, elle-même juge, ainsi que ses trois gardes du corps, Vito Schifani, Rocco Di Cillo et Antonio Montinaro. Cet attentat est une réponse à la volonté de Giovanni Falcone de vouloir mettre sur pied une brigade anti-mafia (une sorte de F.B.I italien). L'assassin du juge est Giovanni Brusca : c'est lui qui déclencha l'explosion, sous le signal de Nino Gioè.
De nombreuses écoles et bâtiments publics portent aujourd'hui son nom, parmi lesquels l'aéroport international de Palerme, connu sous le nom d' « Aéroport Falcone-Borsellino. »
Giovanni Falcone repose désormais au cimetière de Sant'Orsola à Palerme.