Adorni wurde von Learco Guerra trainiert, dem Straßen-Weltmeister von 1931. Unter ihm entwickelte sich Adorni zu einem Profi-Straßenrennfahrer, der zukünftig neben seinen ehemaligen Idolen wie Jacques Anquetil, Rik Van Steenbergen und Charly Gaul auf Italiens Straßen fuhr. 1963 feierte er seinen ersten großen Erfolg mit einem zweiten Platz beim Giro d'Italia, nachdem er zwei Etappen gewonnen hatte. Er gewann zudem die Vier-Kantone Rundfahrt"." 1965 gewann er den Giro d’Italia, wo er nach 4151 km Felice Gimondi und Italo Zilioli mit mehr als elf Minuten distanzierte. Er gewann drei Einzeletappen; einen Sieg errang er dabei beim 50 km Zeitfahren. Insgesamt startete er zehnmal beim Giro, schied nie aus und kam nur bei seinem ersten Start 1961 (28.) nicht unter besten zwölf Platzierten der Gesamteinzelwertung. 1968 wurde er im heimischen Imola Weltmeister im Straßenrennen der Profis, mit neun Minuten Vorsprung vor dem Zweiten. Er gewann die Tour de Suisse 1969 mit einem Vorsprung von 3:48 Minuten und wurde in jenem Jahr auch italienischer Meister im Straßenrennen. Adorni startete einmal bei der Tour de France, er wurde 1964 10. Er galt als einer der besten Taktiker und Meisters des Bluffs in den Rennen seiner Zeit. So entledigte er sich bei seinem Sieg in der Belgien-Rundfahrt 1961 auf einer Etappe eines Großteils seiner Rennkleidung, als seine Konkurrenten nach wärmender Kleidung verlangten. Der Trick gelang und seine Kollegen waren beeindruckt von der Kältefestigkeit des Italieners, so dass ihn niemand angriff. Adorni gewann die Etappe.