Després d'assistir a l'escola i estudiar Ciències Polítiques a la Universitat de Bolonya, va començar a treballar en una empresa d'aliments congelats. Al mateix temps, va desenvolupar una passió pel jazz, convertint-se en clarinetista competent. A la segona meitat dels anys 50 va tocar a la banda de jazz Doctor Dixie, de la qual també n'era membre Lucio Dalla.[2]
Tot i que inicialment tenia intenció de ser músic professional, Avati va considerar que li faltava el talent necessari. A mitjan anys seixanta, va decidir dedicar-se al cinema després de veure ¡¡8½ de Federico Fellini i el seu retrat del paper d'un director.[3] La passió d'Avati per la música, així com el seu amor per la seva ciutat natal, que va ser l'escenari de moltes de les seves pel·lícules, es convertirien en temes recurrents de les seves produccions.
Com a guionista, Avati va escriure o coescriure la majoria de les seves pel·lícules, així com guions per a altres directors. També va produir diverses pel·lícules per a altres directors i en la seva pròpia obra. Moltes de les seves pel·lícules també són produïdes pel seu germà Antonio Avati.
Avati va començar la seva carrera dirigint pel·lícules de terror i és considerat un dels directors italians més destacats d'aquest gènere,[3] amb títols com La casa dalle finestre che ridono (1976) i Zeder (1983), que són considerades les seves obres mestres.
Segons Avati, la sèrie de televisió Jazz Band (1978), escrita sobre la història de la banda de jazz Doctor Dixie va suposar un punt d'inflexió per al seu treball. El tema de les seves pel·lícules va començar a partir de la seva pròpia experiència i el seu cinema es va tornar més nostàlgic, introspectiu i autobiogràfic. A més, la sèrie va tenir èxit i va portar Avati a l'atenció d'un públic més ampli en comparació amb les seves pel·lícules anteriors.[2]
El 2008 va publicar la seva autobiografia, Sotto le stelle di un film, editada per Il Margine.[5] Inspirat en l'autobiografia del director, el 2010, Claudio Costa va realitzar una pel·lícula documental d'entrevistes i animacions, anomenada Pupi Avati, ieri oggi domani.