В 1982 году в составе сборной Италии Росси завоевал титул чемпиона мира и с шестью голами стал лучшим бомбардиром турнира. Он сделал хет-трик в матче с Бразилией (3:2), в полуфинале с поляками (2:0) оформил дубль, а в решающем матче забил первый мяч в ворота команды ФРГ (3:1).
В том же году форвард был удостоен высшей индивидуальной награды в футболе - "Золотого мяча" от France Football. Итальянец входит в список величайших игроков XX века по версии World Soccer.
Всего в 48 играх за сборную Италии он забил 20 мячей. Наряду с Роберто Баджо и Кристианом Вьери является рекордсменом "скуадры адзурры" по количеству голов на чемпионатах мира - каждый забил по девять мячей.
На клубном уровне играл за "Ювентус", "Комо", "Виченцу", "Перуджу", "Милан" и "Верону", провел 340 матчей и забил 134 мяча.
В составе "Ювентуса" он стал обладателем Кубка европейских чемпионов 1985 года, Кубка обладателей кубков (1984), а также победителем чемпионата (1981/82, 1983/84) и Кубка Италии (1983).
È morto Paolo #Rossi: il calcio e l'Italia piangono il simbolo dell'Italia Mondiale del 1982 https://t.co/JPYu1BiaLn #serieA
— LaGazzettadelloSport (@Gazzetta_it) December 10, 2020
В последние годы Росси работал экспертом на телеканале RAI.