Звонкий, серебристый голос и прекрасная внешность юного Бортнянского пришлись по душе императрице Елизавете Петровне, которая, по словам одного из первых ее биографов Д. Долгова, относилась к нему с материнской заботой.
В 1766 году будущий композитор, как и все певчие Придворной капеллы, начинает изучать иностранные языки — французский, итальянский и немецкий, знание которых пригодилось в его дальнейшей жизни.
Поворотным пунктом этого периода жизни Бортнянского стало начало его занятий с работавшим тогда при российском императорском дворе известным итальянским композитором Бальдассаре Галуппи. Тот вскоре порекомендовал отправить юношу в Италию, чтобы продолжить — музыкальное образование.
Дальнейшие десять лет, проведенные Бортнянским на «родине музыкального искусства», в Италии, — период не только интенсивного творческого самосовершенствования и раскрытия его как композитора, но и стремительного восхождения по ступеням международного признания. Основным местом пребывания Бортнянского в Италии была Венеция, где он продолжил занятия у Б. Галуппи — директора консерватории «Ospedaletto a Santi Jovanni е Paolo» («Малый приют святых Иоанна и Павла»). Другие места пребывания Бортнянского — Флоренция, Рим, Милан, Неаполь, Модена и Болонья с ее известной на всю Европу филармонической академией, своеобразным «нерестилищем музыкального классицизма». В Болонье он учился у авторитетнейшего в то время музыкального теоретика Джамбаттиста Мартини.
В Италии Бортнянский написал три оперы, премьеры которых прошли с успехом: «Креонт» (1776), «Алкид» (1778) — обе впервые были поставлены в театрах Венеции, со временем шли и в других городах Италии; а также «Квинт Фабий» (1779; Модена). Бортнянский выдержал «оперное испытание» в Риме и Болонье, публика которых считалась наиболее искушенной и бескомпромиссной в оценках. Уже в этих ранних произведениях композитор проявил себя типичным представителем музыкального классицизма. Он педантично (и высокопрофессионально) придерживался традиций итальянской оперы-seria: пения бельканто, мифологического сюжета, ряда определенных сюжетно-композиционных норм. Вместе с тем в упомянутых операх, прежде всего в «Алкиде», прослеживаются отдельные мелодии, близкие к украинским народным песням. «Украинскость» проявляется и в фактурных приемах, в ведении двух верхних голосов параллельными терциями («терцевой второй»), пении всего состава хора в октаву или в унисон и т. п. В произведениях более позднего, «зрелого» Бортнянского это станет обычным. Украина жила в его душе, пронизывая ее своими песнями.
Наряду с операми Бортнянский создает и первые инструментальные композиции, хоровые произведения для католического богослужения — «Ave Maria», «Salve Regina», «Dextera Domini» на канонические латинские тексты, хоровую мессу на немецком языке. Заслуживает внимания и написанный на немецкий текст хор «Русская вечерня» («Russischer Vesperchor»), где определенно прослеживается влияние знаменного и киевского распевов, воплощена общая интонационная «аура», присущая православной литургии.
В Италии Бортнянский проявляет себя и как коллекционер живописи. На этой почве он подружился со своим земляком-глуховчанином, который тоже работал там, скульптором Иваном Мартосом. Позднее эта дружба увенчается установлением мраморного бюста композитора работы Мартоса в Петербургской Придворной певческой капелле.
Остается загадкой, общался ли Бортнянский с другим выдающимся композитором-украинцем — Максимом Березовским, который находился в Италии в то же время. Известно лишь, что Бортнянский как человек уравновешенный и рассудительный, в отличие от пылкого, романтичного Березовского, не слишком спешил на родину (то есть в Российскую империю). Вероятно, повлияла на него и трагическая судьба Березовского, который по возвращении в Петербург (в 1774 году) не получил ожидаемого признания и, доведенный до отчаяния, вскоре покончил с жизнью. Кроме того, политическая и культурная ситуация в России, где правила императрица Екатерина II, складывалась далеко не в пользу отечественных деятелей культуры, ведь лучшие должности и выгодные творческие заказы распределялись исключительно между иностранцами.
Лишь после того, как в 1779 году директор императорских театров и придворный музыкант И. Елагин предложил Бортнянскому такие условия работы на родине, которые гарантировали ему достойную реализацию творческих намерений и достойный уровень жизни, композитор дал согласие возвратиться в Россию.
Поработав несколько лет в Придворной певческой капелле, для которой он создал ряд хоровых произведений культового назначения, Бортнянский приобрел себе нового мощного покровителя. Им стал будущий российский император, а тогда еще престолонаследник Павел Петрович (Павел I). В 1784–1796 годах Бортнянский работает «композитором и клавесинистом», а со временем и капельмейстером в резиденциях Павла Петровича в Гатчине и Павловске, где композитору был выделен земельный участок под постройку собственного дома.