Vitantonio Liuzzi débute en 1991 en karting, où il s'illustrera pendant près de dix ans, emportant ainsi dès 1993, le championnat italien, puis en 1995, en s'adjugeant un titre vice-champion du monde. Évoluant dans la catégorie Junior intercontinental A en 1996, il y emporte à nouveau son championnat national. Devenu senior en 1997 puis engagé en Formule Super A en 1998, la catégorie reine du karting, il conquiert la troisième place du podium du Championnat d'Europe avant en 1999 de remporter le Ayrton Senna Memorial puis en 2000 la deuxième marche de la Coupe du Monde. En 2001 il s'engage parallèlement dans le Championnat du Monde de karting FIA-CIK, et dans le Championnat allemand de Formule Renault. Dans ce dernier, il connaît la réussite, emportant la manche au Nürburgring puis la seconde place du championnat. En karting, il connaît la consécration en remportant le titre du Championnat du Monde. Liuzzi est engagé en 2002 en Formule 3 par Opel Team BSR dans le championnat allemand, saison durant laquelle il décroche deux poles positions, mais seulement la neuvième place finale, ne conquérant que trois podiums sans jamais monter une seule fois sur la première marche. Il s'assure cependant au cours de cette saison le soutien financier de Red Bull et est repéré par Coloni en Formule 3000 et Williams en Formule 1 qui lui font effectuer des tests. L'essai est transformé chez Coloni Motorsports, puisqu'il se voit engagé par cette équipe pour courir le Championnat international de F3000 pour la saison 2003 durant laquelle il se révèle comme le meilleur novice accrochant deux podiums, et une pôle position au Grand Prix de Hongrie F3000 2003. Transféré chez Arden en 2004, il y fait preuve d'une suprématie qui le mène sept fois à la victoire et deux fois sur une autre marche du podium en 10 manches, égalant le record de victoire à date. Il est bien sur sacré Champion International FIA de F3000 avec 86 points.