Al poco de nacer, su padre se alistaalistö en las fuerzas italianas que combatían en [[África]] durante la [[Segunda Guerra Mundial]]. Temiendo por el futuro de la madre del pequeño, de origen norteamericano, poetisa y profesora de [[La Sorbona]], deja dinero a una familia de campesinos para que cuidasen de su hijo en el caso de que la madre fuese encarcelada. Efectivamente, en [[1940]], arrestaron a la madre de Capecchi y la llevaron al [[Campo de concentración de Dachau]], y al niño lo dejaron al cuidado de la familia de campesinos. Al acabarse el dinero, un año después, abandonan a Capecchi en la calle y sobrevive en ésta durante varios años, sumándose a pandillas juveniles italianas. En [[1946]] enfermó de [[tifus]] y fue internado en un hospital de [[Reggio Emilia]]. Allí lo encuentra su madre, que había sobrevivido al campo de concentración y había sido liberada un año antes. A partir de ese momento se dedicó a la búsqueda afanosa de su hijo. Ese año, Capecchi y su madre emigran a [[Estados Unidos]], donde los acoge la familia de su madre. Allí estudió y trabajó desde entonces. Se doctoró en [[1967]] en [[biofísica]] en la [[Universidad de Harvard]]. Tuvo como tutor de [[tesis doctoral]] a uno de los descubridores de la [[estructura del ADN]], [[James Dewey Watson|James Watson]]. En [[1969]] se convierte en profesor asistente en el departamento de [[bioquímica]] de la [[Escuela Médica de Harvard]]. En [[1971]] lo nombran profesor asociado. En [[1973]] se muda a la [[Universidad de Utah]]. Desde [[1988]] Capecchi colabora también con el [[Instituto Médico Howard Hughes]]. Actualmente es miembro de la [[Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos]].
En [[2007]] fue galardonado con el [[Premio Nobel de Medicina o Fisiología]], junto con [[Martin Evans]] y [[Oliver Smithies]], ''«por sus trabajos sobre células madre y manipulación genética en modelos animales»''. Este galardón no cogió por sorpresa a la comunidad científica, que desde hacía bastante tiempo utilizaba su técnica de ''[[gene targeting]]'' para "construir" ratones portadores de mutaciones genéticas.
