Największy międzynarodowy sukces w karierze Filippo Ganna osiągnął w 2016 roku, kiedy zdobył złoty medal w indywidualnym wyścigu na dochodzenie podczas torowych mistrzostw świata w Londynie. W wyścigu tym wyprzedził Niemca Domenica Weinsteina oraz Brytyjczyka Andrew Tennanta. Dwa lata wcześniej był czwarty w indywidualnej jeździe na czas juniorów na szosowych mistrzostwach świata w Ponferradzie. Ponadto w 2014 roku wygrał kategorię młodzieżowców w wyścigu Chrono des Nations, a dwa lata później w tej samej kategorii był najlepszy podczas wyścigu Paryż-Roubaix.