De acordo com o historiador Giorgio Vasari, ele teria começado a desenhar ainda com 11 anos, quando era um pastor de ovelhas, fazendo desenhos em rochas. O artista Cimabue, um dos maiores pintores da Toscana, junto com Duccio (em Siena), o teria visto desenhando uma ovelha e pediu ao pai de Giotto para levá-lo para ser o seu aprendiz. Posteriormente, Giotto teria pintado uma mosca no nariz de uma figura com tanta habilidade que seu mestre teria tentado afugentar o inseto várias vezes antes de perceber que se tratava de uma pintura.
Em 1280, Giotto foi com Cimabue para Roma onde havia uma escola de pintores de afrescos, onde o mais famoso era Pietro Cavallini. O famoso escultor florentino Arnolfo di Cambio, de quem Giotto se inspirou bastante em seus afrescos, também estava trabalhando em Roma. De Roma, Cimabue foi para Assis para pintar vários grandes afrescos na recém-construída Basílica de São Francisco de Assis. É possível, mas não certo, que Giotto tenha ido com ele. O primeiro trabalho importante de Giotto teria sido a série de afrescos que contam a vida de São Francisco no teto da Basílica. Há, no entanto, dúvidas quanto à autoria da obra. Percebe-se a influência da pintura romana no trabalho de Giotto, assim como a influência do gótico francês, bem como da arte bizantina. A aparência realista das figuras causou controvérsia na época. A cena da Crucificação pintada em Florença mostra a clara distinção entre o trabalho de Giotto e o de seu mestre.
De acordo com Vasari, outra obra da fase inicial de Giotto foram os afrescos da Santa Maria Novella e o enorme crucifixo, também na mesma igreja, de 5 metros de altura. As obras foram datadas de 1290 e, portanto, contemporâneas aos afrescos de Assis.
Em 1287, aos 20 anos, Giotto se casou e foi para Roma. Há poucos traços de sua presença na cidade. A Basílica de São João de Latrão tem uma pequena série de afrescos, pintados a pedido do Papa Bonifácio VIII. A fama de Giotto como pintor se espalhou. Ele foi chamado para trabalhar em Pádua e também em Rimini, onde somente um Crucifixo permanece no Templo Malatestiano. Esse trabalho influenciou a chamada Escola de Rimini, de Giovanni e Pietro da Rimini.