이탈리아 최남단의 섬, 람페두사에서 1956년에 태어났다. 의사가 되어 고향으로 돌아와 람페두사의 보건소에서 일하기 시작한다. 섬사람들의 건강과 생명을 지키기 위한 일에 열의를 다하는 한편, 아프리카와 중동에서 오는 무수한 난민들을 검진하고 치료하는 일에 헌신하였다.
그의 열정과 헌신에 감동을 받은 영화감독 잔프랑코 로시는 바르톨로가 사반세기에 걸쳐 모아 놓은 자료를 바탕으로 삼고 그를 중요한 장면들에 등장시켜 다큐멘터리 영화 『화염의 바다』를 만들었다. 람페두사 섬사람들의 삶과 난민들의 고난을 함께 다룬 이 영화는 2016년 베를린 영화제 최고상인 황금곰상을 받았다.
피에트로 바르톨로는 2019년 유럽의회 의원 선거에 민주당 후보로 출마하여 당선되었다. 사회민주진보동맹이라는 교섭단체의 일원이 되어 시민적 자유와 정의와 국내문제 위원회의 부위원장을 맡고 있으며, 어업 위원회의 위원으로도 활동하고 있다.
2015년 폴란드 크라쿠프에서 “평화적인 공존과 사회·종교·문화 간의 협력을 위해 헌신한 사람들에게 주는” 세르주 비에이라 지 멜루 상을 받았고, 2016년 『소금 눈물』 덕분에 명망 높은 이탈리아 지리학회가 주는 ‘황금 조각배’ 상을 받았으며, 2017년 역시 『소금 눈물』로 비탈리아노 브랑카티 문학상을 받았다. 이탈리아 공화국 공로훈장 기사장과 사령관장, 산 마리노 공화국의 성 아가타 기사단 장교장을 받았다.