Giovanni Fattori viene considerato, insieme a Silvestro Lega ed a Telemaco Signorini, tra i maggiori esponenti del Movimento dei Macchiaioli.
Caso unico fra gli artisti più conosciuti, tutta la sua produzione pittorica nota è posteriore ai suoi quaranta anni.
Fattori prese parte alle battaglie per l'Unità d'Italia, collaborando con il Partito d'Azione come 'fattorino di corrispondenza'.
Il primo lavoro di soggetto risorgimentale, Il campo italiano alla battaglia di Magenta, risale a questo periodo.
A partire da questo dipinto il soggetto militare diverrà uno dei favoriti nelle opere di Fattori: battaglie, soldati.
L'altro tema ricorrente è il paesaggio, in particolare la sua terra, la Maremma toscana, con una estrema attenzione al paesaggio agrario.
Descritto spesso come realista, l’artista divenne un membro dei Macchiaioli, la corrente di pittori precursori dell’impressionismo.
Fattori è oggi considerato uno dei membri più notevoli di questo movimento artistico, mentre al suo tempo era considerato rivoluzionario o quanto meno poco credibile, secondo il punto di vista dell'epoca, piuttosto che espressione di un'avanguardia.
Si considerava egli stesso piuttosto un pittore di persone anziché di paesaggi: tuttavia queste figure erano generalmente poste in paesaggi fantastici ed illusori che dimostrano la sua padronanza del colore sotto l'influenza della luce e delle ombre.
Suoi lavori sono conservati, oltre che al Museo civico Giovanni Fattori di Livorno, anche alla Galleria Nazionale d'Arte Moderna di Roma; alla Galleria Civica d'Arte Moderna e Contemporanea di Torino, alla Pinacoteca di Brera di Milano, alla Galleria d'Arte Moderna di Palazzo Pitti a Firenze, alla Pinacoteca Civica di Forlì, negli Stati Uniti, al Museum of Fine Arts di Boston.
A Livorno è stato dedicato al Fattori il museo civico di Villa Mimbelli, dove sono ospitate importanti raccolte di opere dei Macchiaioli e dei post-Macchiaioli.
La difficile situazione economica che assillò per tutta la vita il pittore, venne aggravata da una serie di disgrazie familiari, come la morte per tubercolosi della moglie, avvenuta nel 1867.
Subito dopo l'artista cominciò a viaggiare, soggiornando a Parigi, Londra, Dresda, Filadelfia, Santiago del Cile, dove ottenne vari riconoscimenti e premi.
Nel 1886 ottenne il ruolo di insegnante presso l'Accademia di Firenze e negli ultimi anni si dedicò con sempre maggiore interesse all'acquaforte.