Luego de algunos meses en Verona se trasladó a Turín a trabajar en la primera fábrica de automóviles italianos, cuyo dueño era Luigi Storero. Agnelli adquirió los conocimientos necesarios y estableció sus primeras ideas en formar su propia fábrica. Así, en 1899 crea la Fabbrica Italiana Automobili di Torino (FIAT).

Su capacidad para contar con gente talentosa y especializada en el tema permitió que su fábrica creciera rápidamente, y la mejor prueba de ello fueron los triunfos en las primeras carreras hechas en Italia. Agnelli fue el Director General, además de ser el encargado de la expansión y publicidad desde la creación de la marca, hasta su muerte en 1945.

El legado de su obra es inmensa. El poderío económico hizo que absorviera muchas marcas italianas de prestigio, entre las más reconocidas, Ferrari, Lancia y Alfa Romeo. En los últimos tiempos la crisis afectó al gigante italiano, teniendo que ceder ante los inversionistas extranjeros. Pero de todas formas FIAT y su creador Giovanni Agnelli permanecerán por siempre en la historia del automovilismo italiano y mundial.