Valerio Adami est né à Bologne en 1935. En 1951, il est admis à l'Accademia di Brera, où il étudie pendant trois ans comme dessinateur dans l'atelier d'Achille Funi.
Une fois ses études terminées, il s'installe à Paris en 1955 où il rencontre Roberto Matta et Wilfredo Lam. Leur travail a eu une influence sur l'Adami et, par conséquent, il a reflété cette influence sur ses peintures. Peu de temps après, en 1957, l'Adami a organisé sa première exposition personnelle à Milan. Depuis lors, il a commencé à faire des allers-retours entre l'Italie et Paris, mais il a également voyagé à Londres, à New York, en Amérique du Sud et en Inde.
Marié à sa femme Camilla, il s'installe finalement à Arona, au Lac Majeur, en 1962. Au bout de cinq ans, il recommence à voyager à Londres et à New York. Les peintures de cette époque ont des thèmes urbains influencés par ces villes. Il continue à voyager pendant quelques années dans des pays comme l'Inde, les États-Unis, Israël, le Mexique ou le Maroc.
Entre 1985 et 1998, quatre rétrospectives de l'œuvre de l'Adami ont été présentées. Elles ont eu lieu à Paris au Centre George Pompidou, au Centre Julio-González à Valence (Espagne), à Tel-Aviv et à Buenos Aires.
La Galerie Daniel Templon représente l'Adami en Europe depuis 2004.
Les œuvres de l'Adami étaient, au début de sa carrière, expressionnistes, mais au moment de sa deuxième exposition en 1964 à Kassel, il a développé un style de peinture caractérisé par un dessin élaboré, avec des régions de couleur plates bordées de lignes noires. L'Adami définit la peinture comme "une proposition complexe, dans laquelle les expériences visuelles précédentes constituent des combinaisons imprévisibles". L'aspect figuratif de ses œuvres procède d'une reconstruction de la perception visant à une appropriation des images et non à une référence directe à la réalité perçue.