Zwischen 1969 und 1987 arbeitete Donati sieben Mal mit Federico Fellini, darunter auch Fellinis Casanova, für den Donati 1977 mit seinem zweiten Oscar ausgezeichnet wurde und bei dem er auch für das Szenenbild verantwortlich zeichnete. Nachdem er bislang hauptsächlich in Italien gewirkt hatte, arbeitete er in den 1980er Jahren auch an mehreren internationalen Produktionen mit, darunter Flash Gordon, Red Sonja und Momo. 1994 war er erstmals für Roberto Benigni tätig, es folgten die gemeinsamen Produktionen Das Leben ist schön und Roberto Benignis Pinocchio.
Donati verstarb 2001 im Alter von 75 Jahren an Herzversagen.