Originaire d'Italie, Gian Carlo Menotti entre à l'age de 12 ans au Conservatoire Giuseppe-Verdi de Milan, mais à la mort de son père en 1928 sa famille s'installe aux Etats-Unis. Il poursuit ses études musicales au Curtis Institute de Philadelphie – dont il devint par la suite enseignant – où il fait la connaissance de Leonard Bernstein et surtout Samuel Barber, qui fut son compagnon.
En 1937, encore étudiant, il écrit son premier opéra (en italien) Amelia al ballo, et prend rapidement conscience de l'importance de la radio et de la télévision pour la diffusion musicale. Dès 1938 il écrit The Old maid and the Thief, son premier opus lyrique conçu pour être diffusé sur les ondes. En 1946 il signe son premier grand succès, The Medium, œuvre inaugurale d'une série d'opéras qui reçurent tous un excellent accueil : The Telephone, The Consul (Prix Pulitzer pour la musique), Amahl and the Night visitors (prévu pour la télévision), The Saint of Bleecker Street et Maria Golovine. Toutefois son écriture post-vériste, mélange d'esthétiques italienne et américaine, est de plus en plus critiquée, surtout en Europe, où Pierre Boulez l'affuble du sobriquet de « Puccini du pauvre ». Les années 60 voient son déclin progressif et sa mise au ban du milieu de la musique contemporaine : trop passéiste pour l'Europe, et trop choquant pour l'Amérique puritaine (il n'a jamais caché son homosexualité).
Touche-à-tout et polyglotte, il est aussi l'auteur des livrets de ses opéras et de ceux de Samuel Barber. En 1958 il crée à Spoleto (Ombrie – Italie) le Festival des Deux Mondes, consacré aux arts scéniques, où il s'illustre dans des mises en scènes sobres et efficaces. En 1977 il fonde à Charlottetown aux Etats-Unis son équivalent.
Les années 80 ont vu sa sortie progressive de l'oubli en tant que compositeur. Lauréat du Kennedy Center Honor pour l'ensemble de sa carrière en 1984, il reçoit en 1986 une commande de l'Opéra de Washington pour une œuvre (Goya) dont le premier rôle est taillé sur mesure pour Placido Domingo – alors directeur de cette institution. En 1991 il est élu « musicien de l'année » par la revue « Musical America ». Depuis peu l'Europe redécouvre ses opéras, comme en témoignent les dernières productions des opéras de Fribourg, Lausanne et Marseille.