Modigliani naceu en Roma no seo dunha familia de orixe xudía. Deixou a capital italiana en 1939 a causa das leis raciais fascistas contra os hebreos. Refuxiouse nos Estados Unidos, onde colleu a súa cidadanía en 1946.
Modigliani, xunto con Merton Miller, formulou o denominado Teorema de Modigliani-Miller sobre as finanzas empresariais, que explica que en determinadas condicións o valor dunha empresa permanece igual, ora che sexa financiada a través da captación de capitais no mercado accionario (emisión de accións), ora sexa financiada a través da adquisición de débeda (emisión de obrigacións). Porén os supostos do teorema fanno inverificábel desde o punto de vista empírico, mais con todo segue a ser un achado científico importante porque ten orixinado unha enorme literatura, aínda florecente, que busca explicar baixo que diversas condicións o resultado non é válido.
Modigliani foi tamén o creador da hipótese do ciclo vital, que explica como o aforro e o consumo mudan durante a vida dunha persoa. Os consumidores, segundo Modigliani, tende a efectuar as súas escollas de consumo non en base ao xuro corrente, senón en base ás súas expectativas de xuro e consumo total futuro. Por iso, os individuos tenden a aforrar nalgunhas fases da súa vida para logo gastar o diñeiro acumulado noutras fases, por exemplo durante a xubilación.