Cecotto inledde sin karriär med motorcykel och vann 1975 som tidernas yngste världsmästare 350cc-klassen. Cecotto vann ett till världsmästerskap på två hjul, 750cc 1978. Efter att ha fortsatt med motorcyklar 1979 och 1980 bytte han till fyra hjul i formel 2 och Minardi 1981 och till March 1982. Han kom tvåa i mästerskapet efter sin stallkamrat Corrado Fabi.
Den bedriften gjorde att Cecotto året efter kunde köra i formel 1 för Theodore. Han tog en poäng redan i sitt andra grand prix-lopp, men resten av säsongen gick dock tyngre. Säsongen 1984 bytte han stall till Toleman. I kvalet till Storbritanniens Grand Prix 1984 bröt Cecotto benen och därmed var både hans säsong och hans formel 1-karriär över.
Efter det har Cecotto tävlat i standardvagnar. Mellan 1988 och 1992 gjorde han detta i DTM och slutade som bäst på en andra plats 1990.