Es director residente de la Orquesta Sinfónica La Verdi de Milán. Debutó oficialmente en 2011 al frente de una orquesta sinfónica con la Quinta Sinfonía de Mahler en Milán, y al año siguiente debutó profesionalmente conduciendo ópera con Andrea Chénier y Carmen con La Verdi en la misma ciudad. Desde entonces inició una destacada carrera internacional dirigiendo repertorio sinfónico y operístico en teatros de Japón, Brasil, Italia, Estados Unidos y Alemania. Al poco tiem-po se convirtió en un director musical invitado muy solicitado en escenarios de los distintos continentes. Tras el éxito obtenido en Frankfurt en 2016 con Oberto, Conte di San Bonifacio, de Verdi, inició una gira de conciertos junto a Anna Netrebko y Yusif Eyvazov en Corea, Hong Kong, Taiwán y Japón. A ellos los dirigió en Manon Lescaut en el Teato Bolshoi de Moscú y en galas en Alemania, Hungría y Rusia.
Recientemente dirigió Don Carlo en la Ópera de Tenerife, I puritani en el Teatro Massimo de Palermo, Turandot con la Orquesta Sinfónica de Detroit en esa ciudad norteamericana. Meses antes debutó en el Metropolitan de Nueva York con Madama Butterfly y dirigió Il trovatore en Frankfurt, en-tre otros compromisos. Finalizada la gira sudamericana con la dupla Netrebko-Eyvazov harán conciertos en Alemania y Austria. Luego, Bignamini dirigirá La traviata en Japón con régie de Sofía Coppola en una producción del Teatro de la Ópera de Roma.
