Formatosi come orafo e scultore, nel 1401 partecipò al famoso concorso per la porta est del Battistero fiorentino: in competizione con Ghiberti eseguì la formella con il Sacrificio di Isacco ma non vinse la sfida. Forse per questo  motivo intraprese un viaggio a Roma con l’amico e collega Donatello dove ebbe modo di studiare le rovine antiche. Ritornato in patria, ricevette diverse commissioni per opere scultoree: il Crocifisso per Santa Maria Novella (1410) e alcune statue per Orsanmichele. Da questo momento in poi si dedicò all’architettura: nel 1418 vinse il concorso per la Cupola del Duomo, terminata solo nel 1436; nel 1419 iniziò la costruzione dell’Ospedale degli Innocenti e poco dopo quella della Cappella Barbadori in Santa Felicita (1420). Per i Medici progettò la Sagrestia Vecchia (1421-28) e restaurò la chiesa di San Lorenzo (1421). Nel 1429 fu ingaggiato per la  Cappella de’ Pazzi  in Santa Croce e nel 1434 per la Rotonda degli Angeli (dal 1434), rimasta incompiuta. L’ultima grande impresa fu la ristrutturazione della chiesa di Santo Spirito (1444). La maschera funeraria del grande architetto, morto nel 1446, si trova al Museo del Bargello.