Pavarotti debutoval v opere v úlohe Rodolfa v Pucciniho Bohéme 29. apríla 1961 v meste Reggio Emilia. Čoskoro spieval vo Viedenskej štátnej opere. V Spojených štátoch spieval s Joan Sutherlandovou. V roku 1965 spieval v La Scale, pravdepodobne najslávnejšom zo všetkých operných domov. Spieval v slávnej inscenácii opery La Bohème od Franca Zeffirelliho, kde Mirella Freni spievala Mimi a dirigoval Herbert von Karajan. . Jeho prvé vystúpenie v úlohe Tonia v Donizettiho La fille du régiment sa uskutočnilo 2. júna toho istého roku v Covent Garden. Práve jeho výkony v tejto úlohe spôsobili, že ho ľudia začali nazývať "kráľom vysokých cé" (tón C nad stredným cé je pre tenora veľmi vysoký tón).
Pavarotti sa naučil mnoho ďalších operných úloh a spieval po celom svete. V roku 1972 spieval v inscenácii Donizettiho opery La fille du régiment v Metropolitnej opere v New Yorku. Publikum bolo ohromené, keď zaspieval deväť vysokých cé. Tlieskali mu tak veľmi, že mal sedemnásťkrát oponu. V marci 1977 spieval úlohu Rodolfa v opere (La bohème) v prvom televíznom vysielaní Live From The Met, ktoré prilákalo jedno z najväčších čísel divákov, aké kedy televízia vysielala. Za svoje výkony získal mnoho cien Grammy a platinových a zlatých platní.
V roku 1976 spieval Pavarotti na Salzburskom festivale, kde vystúpil so sólovým recitálom. Na festival sa vrátil v roku 1978 s recitálom a ako taliansky spevák v Der Rosenkavalier, v roku 1983 s Idomeneom a v rokoch 1985 a 1988 so sólovým recitálom.
V roku 1977 o ňom vyšiel titulný článok v časopise Time. V tom istom roku sa Pavarotti vrátil do Viedenskej štátnej opery, kde nebol 14 rokov. Pod taktovkou Herberta von Karajana spieval Pavarotti Manrica v opere Il trovatore. V roku 1978 vystúpil na sólovom recitáli v relácii Live from Lincoln Center.
V roku 1973 debutoval na medzinárodnom recitáli na William Jewell College v Liberty v štáte Missouri v rámci programu výtvarného umenia tejto vysokej školy, ktorý je dnes známy ako Harriman-Jewell Series. Potil sa kvôli nervozite a prechladnutiu a počas celého koncertu držal v ruke vreckovku. Kapesník sa s ním potom často spájal počas jeho sólových vystúpení.
80. až 90. roky 20. storočia
Začiatkom 80. rokov založil Pavarottiho medzinárodnú hlasovú súťaž pre mladých spevákov a v roku 1982 vystúpil s víťazmi v úryvkoch z Bohémy a Lásky nebeskej. Súťaž dala mladým ľuďom šancu naštartovať svoju spevácku kariéru. Zopakovala sa v roku 1982. Dokonca vycestovali do Číny.
V roku 1992 spieval Pavarotti v La Scale v novej Zeffirelliho inscenácii Dona Carla pod taktovkou Riccarda Mutiho. Niektorí pozorovatelia Pavarottiho výkon ostro kritizovali a časť publika ho vypískala. Spevák sa potom do La Scaly už nikdy nevrátil.
Pavarotti sa stal ešte známejším na celom svete v roku 1990, keď zaspieval áriu Giacoma Pucciniho "Nessun Dorma" z Turandot, ktorá bola použitá ako ústredná pieseň pre televízny prenos BBC z Majstrovstiev sveta vo futbale 1990 v Taliansku. Táto ária z neho urobila akúsi popovú hviezdu a zostala jeho charakteristickou piesňou. Nasledoval mimoriadne úspešný koncert Troch tenorov, ktorý sa konal v predvečer finále majstrovstiev sveta v starovekých Caracallových kúpeľoch v Ríme s kolegami tenormi Plácidom Domingom a José Carrerasom a dirigentom Zubinom Mehtom a ktorý sa stal najpredávanejšou klasickou nahrávkou všetkých čias. Vrchol koncertu nastal, keď Pavarotti zaspieval slávnu časť di Capuovej skladby "'O Sole Mio". Domingo a Carreras ho napodobnili a publikum si to veľmi užilo. Bol to jeden z najpamätnejších momentov opery našich čias. V priebehu 90. rokov Pavarotti vystupoval na mnohých veľkých koncertoch pod holým nebom, vrátane jeho televízneho koncertu v londýnskom Hyde Parku, ktorý navštívilo rekordných 150 000 divákov. V júni 1993 sa na jeho vystúpení na Veľkom trávniku newyorského Central Parku zišlo viac ako 500 000 poslucháčov, pričom ďalšie milióny ľudí na celom svete ho sledovali v televízii. V septembri nasledujúceho roku spieval v tieni Eiffelovej veže v Paríži pre približne 300 000 divákov. Po pôvodnom koncerte v roku 1990 sa počas majstrovstiev sveta vo futbale konali koncerty Three Tenors: v Los Angeles v roku 1994, v Paríži v roku 1998 a v Jokohame v roku 2002.
Pavarottiho vzostup k hviezdam sa však nezaobišiel bez občasných problémov. Získal povesť "kráľa zrušených predstavení", pretože často rušil predstavenia, čo ho urobilo nepopulárnym v niektorých operných domoch.
V roku 1998 získal Pavarotti veľmi zvláštne ocenenie: Grammy Legend Award.
2000s
V roku 2002 sa Pavarotti rozišiel s Herbertom Breslinom, ktorý bol jeho manažérom 36 rokov. Dňa 13. decembra 2003 sa oženil so svojou bývalou osobnou asistentkou Nicolettou Mantovani, s ktorou už mal dcéru. Druhé dieťa neprežil, kvôli komplikáciám pri pôrode. V roku 2004, vo veku 69 rokov, začal svoje rozlúčkové turné, na ktorom po viac ako 40 rokoch na scéne naposledy vystúpil na starých i nových miestach.
Pavarotti naposledy vystúpil v opere v newyorskej Metropolitnej opere 13. marca 2004, keď za úlohu maliara Maria Cavaradossiho v opere Tosca Giacoma Pucciniho zožal 12-minútový potlesk v stoji.
