Grosso pályafutásának első fontosabb állomása a Chieti, a Perugia, majd a Palermo után az Internazionale volt, mellyel megnyerte a Seria A-t. Milánóból igazolt át 2007-ben a francia bajnokság élcsapatához, az Olympique Lyonnaishoz. A csapattal négy éves szerződést írt alá. Az első évben az OL bajnokságot nyert, idén a harmadik helyen zárt.
Nem csak klubjaival volt sikeres az olasz labdarúgó, a válogatottjával 2006-ban vb-t nyert. A döntőben, Franciaország ellen Grosso lőtte be a győztes büntetőt, negyedik világbajnoki címhez juttatva Olaszországot. A németek elleni elődöntő hosszabbításában is betalált, utána Alessandro Del Piero rúgta a második találatot.
Miután hazatért a válogatottal a Konföderációs Kupáról, Grosso maga nyilatkozta, hogy csapatot vált. Dicsérte a Juventust, de nem erősítette meg a híreszteléseket, miszerint mindenképpen a fekete-fehéreknél szeretné folytatni pályafutását.
A Juventus már igazolt világbajnokot idén, a 2006-ban aranylabdás Fabio Cannavaro került Torinóba a Real Madridtól.
