Przez wiele lat był prezesem Fiata Chryslera. Był uznawany za zbawcę firmy - to on ocalił ją przed bankructwem w czasie globalnego kryzysu finansowego. Marchionne został szefem Fiata w 2004 r. Od razu przeprowadził cięcia stanowisk kierowniczych średniego szczebla i obniżył płace, by zmniejszyć wielomiliardowe straty koncernu. Po około dwóch latach Fiat osiągnął swój pierwszy zysk od pięciu lat. Marchionne dążył do pełnego połączenia Chryslera z Fiatem wbrew tym, którzy twierdzili, że amerykańskie i włoskie marki nigdy nie będą działać jako połączone firmy. Prezes zrealizował swój plan w 2014 r. Po przejęciu Chryslera koncern zmienił nazwę na Fiat Chrysler Automobiles. Marchionne był znany z błyskotliwych komentarzy, podejmowania trudnych i ryzykownych decyzji, ale także z charakterystycznych czarnych swetrów i awersji do krawatów. Ci, którzy znali Marchionne, opisywali go jako pewnego siebie przywódcę o niesamowitej etyce pracy.