
Astori memulai karier juniornya di klub Pontisola dan Milan kemudian memulai karier seniornya di klub tersebut. Sempat dipinjamkan ke Pizzighettone dan Cremonese sebelum bergabung dengan Cagliari pada tahun 2008.
Astori memainkan debutnya di tim nasional Italia pada pertandingan persahabatan melawan Ukraina tanggal 29 maret 2011, di mana dia masuk menggantikan Georgio Chiellini namun memperoleh kartu merah, setelah menerima dua kali kartu kuning.