Narodil sa ako syn pekára. Matka zomrela na tuberkulózu, keď mal 10 rokov. Od roku 1876 študoval v Livorne u Alfreda Soffrediniho (1854 – 1923). V šestnástich rokoch mal za sebou kompozíciu svojej prvej symfónie (c-moll) a celý rad chrámových skladieb. V roku 1881 skomponoval kantátu „In Finlanda“, s ktorou zvíťazil v skladateľskej súťaži v Miláne. V nasledujúcom roku ho prijali na milánske konzervatórium. Medzi jeho učiteľmi a spolužiakmi boli vtedajší poprední talianski operní skladatelia ako Arrigo Boito, Amilcare Ponchielli a Giacomo Puccini.
Bez toho, aby dokončil štúdiá, odišiel Pietro roku 1885 z Milána a pripojil sa ako dirigent ku kočovnej operetnej spoločnosti, ktorú viedol Vittorio Forli. Vystriedal ešte niekoľko podobných zamestnaní. V spoločnosti Luigiho Marescu sa zoznámil aj so svojou budúcou manželkou, speváčkou Argenide Marcellina Carbognani známou ako Lina. S pomocou starostu mesta Cerignola sa mu podarilo opustiť Marescovu spoločnosť a stal sa riaditeľom filharmónie mesta. Vyučoval aj hru na klavír a spev.
V júli roku 1888 bola v Miláne vypísaná súťaž na jednoaktovú operu, pre ktorú Mascagni skomponoval svoje najslávnejšie dielo, operu Cavalleria rusticana. 3. februára1889 sa Mascagni konečne oženil a hneď nasledujúci deň sa mu narodil syn Domenico. Milánsku súťaž vyhral a dostal pozvanie na jej naštudovanie do Teatro Constanzi v Ríme. Úspech bol ohromujúci. Počas niekoľkých mesiacov sa hrala po celom Taliansku. V decembri ju uviedol Gustav Mahler v Budapešti, nasledovali operné scény po celom svete, od Buenos Aires až po Petrohrad. V roku 1891 sa stal otcom syna Edoarda, ktorý bol prezývaný Dino.
V roku 1895 prijal funkciu riaditeľa hudobného konzervatória Liceo Rossini v meste Pesaro (pomenovanom na počesť tamojšieho rodáka Gioacchina Rossiniho).
Úspech opernej prvotiny vyvolal veľký záujem o ďalšie skladateľovo operné dielo. Do roku 1898 vytvoril Mascagni každý rok najmenej jednu operu. Opery boli síce priaznivo prijímané, ale žiadny ohromujúci úspech sa už nedostavoval.
Na prelome storočia absolvoval úspešné turné po Rusku a v roku 1901 uvádzal koncert na uctenie pamiatky Giuseppe Verdiho. V tom istom roku uviedol Verdiho Requiem vo Viedni.
Americké turné bolo s výnimkou San Francisca neúspešné. V roku 1903 sa po problémoch s úradmi v Pesare presťahoval do Ríma. Tam sa stal riaditeľom prestížneho ústavu Scuola Musicale Romana. O rok neskôr získal výhodný kontrakt na vydávanie svojich diel u francúzskeho hudobného vydavateľstva Choudens.
V roku 1911 absolvoval sedemmesačné, a tentoraz veľmi úspešné, turné po Južnej Amerike. V Buenos Aires mala premiéru jeho opera Isabeu. Poslednou premiérou pred vypuknutím vojny bola opera Parisina na libreto básnika Gabriele D’Annunzioäa. Na premiére v Miláne sa zišli takmer všetci významní talianski skladatelia tých čias, vrátane Pucciniho a Giordana.
Spolu s Puccinim vystupoval Mascagni ostro proti účasti Talianska v prvej svetovej vojne. Mal na to aj osobný dôvod, pretože jeho syn Edoardo sa stal vojnovým zajatcom. Po skončení vojny absolvoval ešte jednu cestu po Južnej Amerike, kde slávil veľké úspechy, ale ako skladateľ sa už takmer odmlčal. Od roku 1927 až do svojej smrti žil na Albergo Plaza v Ríme.
V roku 1932 vstúpil do fašistickej strany Benita Mussoliniho. Syn Edoardo o tri roky neskôr zahynul počas Mussoliniho ťaženia v Etiópii.
V roku 1940 sa konali oslavy 50 rokov vytvorenia jeho opery Cavalleria rusticana. Pri tejto príležitosti vznikla reprezentatívna nahrávka pod autorovým vedením. Sezóna 1943 – 1944 bola poslednou opernou sezónou Pietra Mascagniho. V La Scale v Miláne aj v opere Opera di Roma v Ríme sa rozlúčil predstavením opery L'amico Fritz.
Zomrel 2. augusta1945 v Ríme. Pohreb sa konal 4. augusta bez záujmu predstaviteľov talianskeho štátu. V roku 1951 boli jeho pozostatky prevezené z Ríma do rodného Livorna a až vtedy získal oficiálne uznanie.
