Przed 1300 przebywał w Rzymie, gdzie zetknął się z twórczością P. Cavalliniego; z tego okresu zachowały się 2 fragmenty mozaiki
Navicella, wykonanej przez Giotta di Bondone w narteksie Bazyliki Św. Piotra w Rzymie (obecnie jeden fragment znajduje się w Grotach Watykańskich, drugi w kościele Pietro Ispano w Boville Ernica). Po powrocie do Florencji wykonał ogromny krucyfiks dla Santa Maria Novella oraz ołtarz do Badia Fiorentina (po 1300 — Galleria degli Uffizi, Florencja). W 1303–05 przebywał w Padwie, gdzie wykonał freski w kaplicy Santa Maria della Carita albo Santa Maria Annunziata, ufundowanej przez rodzinę Scrovegnich (
kaplica Scrovegnich) na terenie dawnego rzymskiego cyrku (stąd nazwa Capella dell’Arena). Freski Giotta di Bondone pokrywają wszystkie ściany kaplicy, są pozbawione podziałów architektonicznych, co pozwala przypuszczać, że już podczas budowy artysta miał wpływ na jej kształt. Rozbudowany program ikonograficzny malowideł obejmuje:
Sąd Ostateczny,
Zwiastowanie, sceny z życia Joachima i Anny (
Spotkanie przy Złotej Bramie), z dzieciństwa Marii, z dzieciństwa Chrystusa, jego nauczanie i cuda, oraz
Pasję i
Zmartwychwstanie. Monochromatyczny cokół imitujący marmurowe płyty i kamienne rzeźby personifikacji cnót i przywar jest najwcześniejszym przykładem walorowego traktowania koloru. Freski te uchodzą za najbardziej przełomowe i nowatorskie dzieło Giotta di Bondone ze względu na ludzki wymiar narracji i wielki realizm postaci. Artysta posłużył się intuicyjną perspektywą, masywną, rzeźbiarską budową figur, bardzo plastycznym sposobem fałdowania draperii. Z tego samego okres pochodzi
Maestà (
Matka Boska Tronująca) z kościoła Ognissanti we Florencji (1303 — Galleria degli Uffizi, Florencja). W górnym kościele Św. Franciszka w Asyżu wykonał cykl scen z życia tego świętego.