Completa a seguinte frase: Orixinalmente de Nus, Pellegrino debutou na Copa do Mundo na tempada 2009-10. Logrou os seus mellores resultados nos eventos de sprint e gañou a Sprint Cup na tempada 2015/16, converténdose no primeiro non escandinavo en gañar a Sprint World Cup. A partir do 30 de novembro de 2018, Pellegrino gañou 12 vitorias individuais na Copa do Mundo, todas elas en sprints: ten o récord de máis vitorias individuais para un italiano na Copa do Mundo de Cross-Country. Gañou a súa primeira medalla internacional en esquí de fondo no
Campionato do Mundo de 2015 en Falun, Suecia. Xunto con Dietmar Nöckler, Pellegrino gañou unha medalla de bronce no sprint por equipos, clásico. En 2017 converteuse en Campión do Mundo despois de gañar o evento de sprint estilo libre durante o Campionato do Mundo de 2017 en Lahti, Finlandia. Esta foi a primeira medalla de ouro para os homes italianos nos Mundos Nórdicos desde que Renato Pasini e Cristian Zorzi gañaron o sprint por equipos en 2007. Foi parte do equipo italiano que gañou a segunda medalla consecutiva da nación no evento de sprint por equipo, esta vez unha medalla de prata xunto co seu compañeiro de equipo Dietmar Nöckler.