Elio Germano nació en Roma en 1980.

Durante la secundaria asistió durante tres años a un curso de teatro en la escuela Teatro Azione, dirigida por Isabella del Bianco y Cristiano Censi. En 1999 tuvo que decidir entre seguir una gira teatral dirigida por Giancarlo Cobelli o aceptar la oferta de Vanzina para protagonizar su nueva película Il cielo in una stanza. Optó por el cine y dejó el teatro; desde entonces, inició una carrera fulgurante que lo ha llevado a trabajar con algunos de los directores más destacados del cine italiano.

Trabajó con Scola en Concorrenza sleale, con Crialese en la premiada Respiro, con Tavarelli en Liberi, y con Veronesi en Che ne sarà di noi, por la que fue nominado al David di Donatello y al Nastro d’Argento como mejor actor de reparto.

Fue uno de los protagonistas de Romanzo criminale de Michele Placido. Colaboró con el Oscar Gabriele Salvatores en Quo vadis, baby?, y después en Come Dio comanda, basada en la novela de Ammanniti, con Paolo Virzì en N y Tutta la vita davanti; con Daniele Vicari en Il passato è una terra straniera y Diaz – Don’t Clean Up This Blood.

Con Mio fratello è figlio unico de Daniele Luchetti ganó el David di Donatello como mejor actor protagonista, además del Globo d’Oro y el Ciak d’Oro de la crítica.

En mayo de 2010, con motivo de la 63ª edición del Festival de Cannes, fue premiado como Mejor Actor ex aequo junto a Javier Bardem por su interpretación en la película La nostra vita, de Daniele Luchetti, único film italiano en competición.

Por esa misma película recibió otros importantes reconocimientos, entre ellos el Nastro d’Argento y el David di Donatello.

Entre 2010 y 2011 regresa al teatro, después de muchos años de ausencia, con el monólogo Thom Pain de Will Eno, del cual es intérprete y director.

En 2012 protagoniza la película Magnífica presencia de Ferzan Ozpetek, por la que gana el Ciak d’Oro y el Globo d’Oro.

En 2013 interpreta a Giacomo Leopardi en la película El joven fabuloso de Mario Martone, que al año siguiente obtiene un gran éxito de público, y gracias a la cual, en 2015, recibe varios galardones, entre ellos el David di Donatello como Mejor Actor Protagonista, así como el Nastro d’Argento Especial.

En 2014 protagoniza Alaska, dirigida por Claudio Cupellini y rodada entre Italia y Francia, por la cual gana el Globo d’Oro; ese mismo año participa en Suburra, de Stefano Sollima.

En 2015 interpreta a San Francisco en la película El sueño de Francisco, dirigida por los cineastas franceses Arnaud Louvet y Renaud Fély.

En 2016 trabaja con Gianni Amelio en su película La ternura, por la cual es nominado al David di Donatello.

Ese mismo año interpreta para la RAI a Nino Manfredi en el telefilme En arte Nino, dirigido por Luca Manfredi, en cuya escritura también participa.

También en 2016, con motivo de las Giornate degli Autori del Festival de Cine de Venecia, presenta No Borders, el primer documental en realidad virtual realizado en Italia, escrito y producido junto a Omar Rashid y Haider Rashid, que denuncia la realidad de los migrantes en los centros de acogida italianos.

En 2018 participa en Troppa Grazia, de Gianni Zanasi, y protagoniza Quería esconderme, dirigida por Giorgio Diritti, sobre la vida del pintor Antonio Ligabue. Por este film gana el Oso de Plata al Mejor Actor en el Festival de Berlín, el Nastro d’Argento Especial y el David di Donatello como Mejor Actor Protagonista.

En 2019 actúa en Favolacce, dirigida por los hermanos D’Innocenzo; la película obtiene el Oso de Plata al Mejor Guion en Berlín.

Ese mismo año protagoniza La increíble historia de la Isla de las Rosas, de Sidney Sibilia, producida por Netflix, en la que interpreta a Giorgio Rosa y por la que, en 2021, gana el Nastro d’Argento como Mejor Actor de Comedia.

También en 2019 regresa al teatro con el espectáculo Mi batalla, escrito junto a Chiara Lagani y dirigido e interpretado por él mismo. El texto es un ejercicio de manipulación del público, un monólogo en el que el protagonista es al mismo tiempo cómico, presentador y político. Una toma de posición contra el culto al líder.

La obra recibe elogios de crítica y público, y recorre Italia también en una versión de realidad virtual titulada Señal de alarma, que produce y dirige junto a Omar Rashid. En 2021, el texto es publicado por la editorial Einaudi.

Ese mismo año escribe, dirige e interpreta la obra teatral en realidad virtual Así es (o me parece), basada en la obra de Pirandello, y participa en la película El señor de las hormigas, de Gianni Amelio, presentada en competición en la 78ª Mostra del Cine de Venecia. Ese mismo año también trabaja nuevamente con los hermanos D’Innocenzo en América Latina, igualmente presentada en competición en el Festival de Venecia al año siguiente.

Posteriormente, participa en la ópera prima del actor Michele Riondino, Palazzina Laf, por la cual en 2024 gana su primer David di Donatello como Mejor Actor de Reparto.

Aunque el cine sea su principal ocupación, no abandona la investigación teatral, que lo lleva a escena con otras dos obras dirigidas por él: Paraíso XXIII, una experiencia performativa inédita sobre el último canto de la Divina Comedia de Dante, y El sueño de una cosa, basada en la primera novela de Pier Paolo Pasolini, ambas acompañadas por la música original y poética del compositor Teho Teardo.

En 2022 vuelve a trabajar con Daniele Luchetti en la película Confianza, basada en la novela de Domenico Starnone, con música original de Thom Yorke, por la que gana el Ciak d’Oro.

En 2024 participa en otras dos películas: Iddu, de Andrea Piazza y Fabio Grassadonia junto a Toni Servillo, y Berlinguer - La gran ambición, de Andrea Segre, presentada en la Festa del Cinema di Roma. Esta última le vale el Premio Vittorio Gassman como Mejor Actor en la Festa del Cinema di Roma y su sexto David di Donatello como Mejor Actor Protagonista. En 2025 recibe el Ciak d’Oro como Personaje Masculino del Año. Ese mismo año renueva su colaboración teatral con Teho Teardo con el espectáculo para Emergency La guerra como es, basado en el libro de Gino Strada Una persona a la vez.