Domenicali a bolognai egyetemen végezve 1991-ben csatlakozott a Ferrarihoz, és a ranglétrán fokozatosan feljebb lépkedve 2007 végén vette át a csapat irányítását a távozó Jean Todttól. Első vezetőként teljesített szezonjában, 2008-ban az istálló megszerezte a konstruktőri bajnoki címet, és kis híján Felipe Massával az egyénit is, ám azóta a Ferrari nem ért el ehhez hasonló sikereket. Fernando Alonso 2010-ben és 2012-ben is az utolsó versenyig harcban volt végső győzelemért, de mindkét alkalommal alulmaradt Sebastian Vettellel szemben.
Eközben Massa gyenge formája miatt a csapat nem tudta kiaknázni lehetőségeit a konstruktőri versenyben. Az idei évre változtattak a pilótafelálláson Kimi Raikkönen újbóli leigazolásával, ám hiába a két világbajnok pilóta, az autó teljesítménye nem felel meg az elvárásoknak.

Az új szabályok miatt nagy lehetőség állt a Ferrari előtt az idei év kezdetekor, de az olaszok autója és hajtáslánca egyelőre nem képes tartani a lépést a Mercedesszel, és általában a német erőforrással szerelt autókkal. Az első három futamon a csapat egyetlen dobogót sem szerzett, és az eredmények miatti csalódottságát az istálló elnöke, Luca di Montezemolo sem rejtette véka alá.
Domenicali helyét azonnali hatállyal egy másik olasz, Marco Mattiacci veszi át, aki 1999-ig a Jaguarnál dolgozott, majd előbb a Ferrari ázsiai és csendes-óceáni, később pedig észak-amerikai részlegének ügyvezető-igazgatója lett.

Érdekes jelenség, hogy a tavalyi konstruktőri bajnokság 2., 3., 4., és 5. helyén végző csapatok vezetői mostanra mind távoztak a posztjukról. A Mercedesnél Ross Brawn, a Ferrarinál Domenicali, a Lotusnál Eric Boullier, a McLarennél pedig Martin Whitmarsh adta át a stafétát valaki másnak. Közülük egyedül Boullier lépett feljebb, hiszen immár a McLaren versenyzési igazgatójaként tevékenykedik.