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Né au sein d'une famille passionnée de football[1], Filippo Zana commence le cyclisme à l'âge de 6 ans. Il rejoint rapidement l'école de vélo de la commune de Piovene Rocchette[2].
Il passe professionnel en 2020 au sein de l'équipe Bardiani CSF-Faizanè[3], qui l'engage pour deux ans[4]. Il dispute notamment le Tour d'Italie, son premier grand tour, où il participe à plusieurs échappées[5].