Jejími rodiči byli italští operní pěvci Salvatore Patti a Caterina Chiesa Barilli, kteří v době jejího narození působili ve Španělsku. Pěvkyní se stala i její starší sestra Carlotta Patti. Od roku 1844 žila rodina ve Spojených státech.
Pattiová byla nejlépe placenou pěvkyní své doby. Při svém turné po Spojených státech v roce 1903 obdržela za každý ze svých 60 koncertů 5 000 dolarů ve zlatě. Byla známa svými nevypočitatelnými rozmary; po USA cestovala zvláštním vlakem a vozila s sebou padesát kufrů. Její velkou zálibou byl kulečník. Ovládala italštinu, španělštinu a angličtinu.
Naposledy vystupovala v roce 1914, pak se uchýlila na své letní sídlo Craig-y-Nos ve Walesu, kde se po ní zachovalo zámecké divadlo.[4] Zemřela 27. září 1919 na svém zámku v městysi Brecon ve Walesu. Podle svého přání je pochována na pařížském hřbitově Père-Lachaise.
Byla třikrát vdaná, jejím druhým manželem byl francouzský tenor Ernesto Nicolini.