Alessio o Alesso Baldovinetti nació en Florencia. Su trabajo se tiene en cuenta dentro de un grupo de pintores italianos que perseguía un realismo científico o naturalista. Una fuerte influencia en el primero Baldovinetti se puede atribuir a Paolo Uccello (1397-1475), pionero de la perspectiva en el arte. Él tenía una gran capacidad de reproducir los detalles de la naturaleza y de colocar con cuidado los temas, con una sensación de ligereza y distancia. El gran biógrafo Vasari escribió, "él se deleita en la representación de paisajes naturales tal y como son, por lo que podemos ver en sus pinturas ríos, puentes, rocas, plantas, frutas, campos, ciudades, campos de entrenamiento, y un montón de otras cosas". (Vidas)
Aunque sus obras han sido gravemente dañadas durante los años, la obra que sobrevive muestra un artista que experimentaba con los colores, en los frescos y en las pinturas al óleo. Uno de estos experimentos se realizó utilizando una mezcla de yema de huevo y esmalte líquido para completar los frescos. Él afirmaba que esta era una buena manera de preservar las obras, pero el desgaste de las obras luego lo ha negado.
En 1448 Baldovinetti se hizo miembro de la Academia de San Luca, de Roma. En este período (1441-1451), aunque no existen documentos oficiales sobre el tema, él colaboró con las decoraciones de la iglesia de Sant'Egidio en Roma, con los artistas Domenico Veneziano y Andrea del Castagno.
Otra colaboración con Veneziano y del Castagno es representada por los frescos de Santa Maria Nuova en Florencia. Estos frescos han sido destruidos, pero queda su trabajo para un gran fresco en el claustro de la basílica de la Santissima Annunziata en Florencia, titulado Anunciación. Entre sus otros trabajos que han llegado hasta nosotros, hay las decoraciones de una capilla en la basílica de San Miniato al Monte en Florencia. Entre los frescos pintados para la capilla hay ángeles, profetas y los Profetas, Evangelistas y Padres de la Iglesia. Otra de estas obras, la Anunciación, fue realizada para la capilla.
Baldovinetti trabajó en numerosas obras para la iglesia de Santa Trinita, a partir de 1471 hasta 1497. Pintó un retablo de la Virgen col el Niño y los santos Gualberto y Benedetto, que actualmente se encuentra en la Galería de la Academia de Florencia. También hay una serie de pinturas basadas en el Antiguo Testamento y de retratos de algunos importantes ciudadanos florentinos, en ese tiempo muy apreciados. En este período Alessio Baldovinetti probó su habilidad con el mosaico, ganándose la reputación de uno de los mejores artistas de mosaico de la época. Volvió a trabajar en San Miniato para reparar los mosaicos de las puertas de la iglesia y los alrededor del baptisterio y de la catedral.
En los Uffizi hay dos de sus obras, la Anunciación y la Pala de Cafaggiolo.