Пачинотти родился в Пизе в 1841 году. Он учился в Пизанском университете у профессора Рикардо Феличи (Riccardo Felici, 1819—1902) и в 1859 году обрёл степень доктора наук в области «электрологии и магнетизма». В 1860 году Пачинотти сконструировал «магнито-электрическую машину», известную сегодня под названием динамо-машина. Работа была опубликована в 1865 году и участвовала в выставках в Париже (1881) и Турине (1884), но не принесла ему такого успеха, как Зенобу Грамму, который изобрел в 1870 году названную его именем систему обмотки якорей динамоэлектрических машин, давшую впервые возможность промышленным образом добывать электрический ток.
В июле 1862 года независимо от других астрономов открыл комету 109P/Свифта — Туттля.
С 1883 года Пачинотти является членом-корреспондентом, а с 1898 года — полноценным членом национальной академии деи Линчеи. В 1905 году назначен сенатором, а за год до своей смерти — президентом Итальянского электротехнического общества.
Антонио Пачинотти умер в Пизе 22 мая 1912 года в возрасте 70 лет.