Han var sønn av legen Diomede Pantaleoni, som ble forvist fra Pavestaten fordi han hadde samarbeidet med det nyopprettede kongedømmet Italia. Derfor vokste han opp i Frankrike og Tyskland, før han begynte å studere rettsvitenskap i Roma. Her fattet han interesse for økonomi. I 1885 begynte han å undervise i økonomi ved handelshøyskolen i Venezia, og fra 1886 ved handelshøyskolen i Bari. I 1889 utga han verket («Den rene økonomiens prinsipper»), som ble rost av Léon Walras. På samme tid var han med på å stifte det økonomiske tidsskriftet , hvor han fikk Vilfredo Pareto med som en av bidragsyterne. Tidsskriftet angrep statsminister Francesco Crispis politikk. Disse angrepene kostet Pantaleoni stillingen som lærer i Bari.