De Italiaanse wielerarts is een van de oudgedienden in het peloton. Was teamdokter van Bonjour en kreeg betrokkenheid bij de invallen van de Italiaanse politie gedurende de Giro van 2001. Ging daarna naar Phonak, FDJ, Bouygues, Cervelo en Sky.
Ook blijkt hij betrokkenheid te hebben bij de wederopstanding van Olympisch kampioene op de weg Nicole Cooke. In 2008 kwam ze in contact met Baltalucci en (opeens) werden de resultaten beter en won ze naast de Olympische spelen ook de WK. Zelf dankt ze de resultaten voor een groot deel aan doctor Bartalucci. Een deel van huidige Sky-team was in 2008 ook onderdeel van de Olympische wielerploeg.
In 2008 was hij teamarts bij Bouygues Telecom, het huidige Europcar.In 2009-2010 was hij verbonden aan het Cervelo team met onder andere Thomas Klimaschka
In 2012 duikt hij op bij Team Sky, als teamarts van diverse wedstrijden.