Борини начал заниматься футболом в возрасте девяти лет. Он и его отец являлись большими поклонниками «Болоньи». Присоединился к «красно-синим» Фабио в 2001 году, став игроком молодёжной академии клуба.
Летом 2007 года Борини перешёл в лондонский «Челси». На протяжении сезона 2008—2009 он являлся ведущим форвардом резервной команды «синих». С десятью мячами в одиннадцати матчах Борини стал одним из лучших бомбардиров резерва. В Молодёжном Кубке Англии итальянец отметился голом в ворота «Манчестер Юнайтед». 1 сентября 2009 года главный тренер «синих» Карло Анчелотти добавил юного игрока в список футболистов, заявленных на Лигу Чемпионов. В матче первого тура соревнования с «Порту» Борини оказался в числе запасных. 20 сентября состоялся его дебют в Английской Премьер-Лиге — на 89 минуте поединка с «Тоттенхэмом» он заменил Николя Анелька. Первый полноценный матч Фабио за «Челси» пришёлся на третий раунд Кубка Лиги — против «Куинз Парк Рейнджерс». Кроме того, он дважды отличился в матче за резерв против «Вест Хэм Юнайтед».
17 марта 2011 года, Борини на правах аренды перешёл в «Суонси Сити» до конца сезона. Дебютировал за «Суонси Сити» 19 марта 2011 года и в первой же игре отметился дублем в ворота «Ноттингем Форест» .
13 ноября 2009 года, он дебютировал за молодёжную сборную Италии (до 21-го года), в котором они проиграли со счётом 0:2 Венгрии.
27 февраля 2012 года, впервые вызван в основную сборную Италии, вместо Марио Балотелли.