Cappellini begann im Alter von drei Jahren mit dem Eiskunstlaufen und konzentrierte sich mit zwölf Jahren auf das Eistanzen. Ihr Eistanzpartner ist seit Mai 2005 Luca Lanotte. Zuvor war sie an der Seite von Matteo Zanni, Luca Lombardi und Frederico Bassi gelaufen.
Ab der Saison 2006/07 wurden Cappellini und Lanotte das zweitstärkste italienische Eistanzpaar hinter Federica Faiella und Massimo Scali. Sie debütierten 2007 bei Welt- und Europameisterschaften und belegten dort den 13. bzw. achten Platz. Bis 2010 blieben sie in diesen Leistungsbereichen. Bei den Olympischen Spielen 2010 wurden sie Zwölfte.
2014 wurden sie im japanischenSaitama Weltmeister im Eistanz. Im gleichen Jahr wurden die beiden auch Europameister.
Bei den Olympischen Winterspielen 2014 erreichte das Paar den sechsten Platz.