Assistente dapprima del sottocapo stato maggiore della marina fino al 1991 e capo dell'ufficio piani e politica navale tra il 1991 e il 1992 poi, diviene capo del 3º Reparto piani e operazioni (1992/94) ottenendo la promozione a contrammiraglio il 31 dicembre 1993, e quella di ammiraglio di divisione il 31 dicembre 1997.
A Washington D.C., il 24 giugno 2002, con la qualifica di direttore nazionale degli armamenti firma al Pentagono il promemoria d'intesa che impegna l'Italia alla partecipazione del programma F-35[3], per l'acquisto di 131 cacciabombardieri, a circa 8,5 miliardi di dollari (valuta del 2002), più 1 miliardo per partecipare al programma di sviluppo[4].
Dal 13 febbraio 2008 è stato presidente del Comitato militare della NATO, composto dai capi di stato maggiore dei ventisei Paesi dell'alleanza: per l'incarico era stato designato il 14 novembre 2007[5] e lo ha ricoperto fino alla nomina a Ministro.
È stato coinvolto nella Crisi diplomatica tra India e Italia del 2012-2014 relativa all'arbitrario arresto di due fucilieri di Marina in missione antipirateria da parte delle autorità indiane, ed è intervenuto per agevolare il rientro dei due soldati in India per essere sottoposti a processo sotto la giurisdizione indiana[8], in polemica con il ministro degli esteri Giulio Terzi, che ha presentato le proprie dimissioni in data 26 marzo 2013. Resta ministro della difesa fino al 28 aprile 2013.
«Capo di Stato Maggiore della Difesa ha condotto le Forze Armate lungo un complesso processo di rinnovamento con lungimirante visione strategico-militare ed energico impulso interforze in qualità di comandante operativo, durante il suo mandato ha guidato oltre 90000 uomini impegnati in missione di pace in diversi teatri di interesse nazionale, fra i quali l'Iraq, l'Afghanistan, il Libano, il Kosovo, le straordinarie doti umane, la cristallina esemplarità, la ferrea tenacia, il genuino entusiasmo, l'ineguagliabile perizia militare ed una straordinaria capacità di individuare in anticipo le soluzioni più efficaci per il paese e le Forze Armate hanno raccolto il plauso e l'ammirazione dei propri uomini e della comunità nazionale ed internazionale. Esemplare figura di Ammiraglio e Comandante che ha rappresentato in maniera oltremodo impeccabile l'Italia all'estero, contribuendo in maniera altamente significativa ad accrescere il lustro ed il prestigio delle Forze Armate. Fulgido esempio di integra abnegazione al dovere e servizio della patria. Roma, 10 marzo 2004 - 11 febbraio 2008.» — 3 ottobre 2008[12]
^Camporini nominato capo di Stato maggiore, in Corriere della Sera, 30 novembre 2007, p. 22. URL consultato il 25 gennaio 2011 (archiviato dall'url originale il 17 marzo 2013).
^abL'ammiraglio Giampaolo Di Paola nuovo Ministro della Difesa, in Folgore, nº 11-12, Associazione Nazionale Paracadutisti d'Italia, novembre/dicembre 2011, pp. 8-9.
^Vedi DOPArchiviato il 22 maggio 2011 in Internet Archive.. La pronuncia classica, Còssovo/ˈkɔssovo/, è variamente attestata: cfr. «La battaglia di Còssovo in cui l'impero di Serbia perì» (Giosuè Carducci); «Ti chiaman di Còssovo al piano» (Gabriele D'Annunzio). L'accentazione Cossòvo/kosˈsɔvo/, all'albanese, è invece priva di riscontro storico, sebbene attestata nell'uso giornalistico contemporaneo. In effetti il nome "Cossovo" deriva dal toponimo in lingua serba Kosovo Polje, la "Piana dei Merli".