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Federico Pizzarotti débute en politique en 2009 avec le Mouvement 5 étoiles de Beppe Grillo. En 2010, il est candidat aux élections régionales en Émilie-Romagne mais n'est pas élu.
En , lors des élections municipales à Parme, après avoir obtenu 19,47% au premier tour, il obtient 51 235 voix au second, dépassant les 60% et est élu maire de la ville.
Pendant son premier mandat, il arrive à réduire de plus de moitié la dette colossale laissée par son prédécesseur, Pietro Vignali, qui passe d'environ 850 à environ 400 millions d'euros, malgré des investissements à hauteur de 150 millions.
Il quitte le Mouvement 5 étoiles en , à la suite de désaccords profonds avec Beppe Grillo[1].
Aux élections municipales de juin 2017, il est réélu avec presque 58% des voix, devançant au second tour Paolo Scarpa, du Parti démocrate, tandis que le candidat du M5S n'arrive même pas à se faire élire au conseil municipal.
En , il lance un nouveau parti Italie en commun, avec 400 autres maires italiens, mais aucun candidat n'est présenté aux élections législatives du 4 mars 2018 («Nous songeons à 2023» dit-il dans une interview). Ce mouvement, créé officiellement en , s’allie à +Europa en vue des élections européennes de mai 2019, après avoir envisagé de s’allier avec la Fédération des Verts. Pizzarotti est tête de liste dans le Nord-Est. Le parti obtient 3,11% des voix et aucun élu.
Il ne se représente pas aux élections municipales de 2022.