Nach der insgesamt eher enttäuschenden Ausgabe des Vorjahres berief die Rai den populären Moderator Paolo Bonolis zum Festival 2005. Er teilte sich die künstlerische Leitung mit Gianmarco Mazzi, der schon 2004 Tony Renis assistiert hatte, bei der Moderation standen ihm Antonella Clerici und Federica Felini zur Seite. Bonolis führte grundlegende Veränderungen ein. Nicht nur wurde die Newcomer-Kategorie wieder eingeführt, sondern auch die Hauptkategorie in weitere vier Kategorien unterteilt: Classic (Altstars), Donne (Frauen), Uomini (Männer) und Gruppi (Musikgruppen). Die demoskopischen Jurys entschieden über den Finaleinzug von drei Beiträgen je Kategorie, in der Endrunde konnte das Fernsehpublikum über Televoting aus den fünf Kategoriesiegern den Festivalsieger bestimmen. Eine weitere entscheidende Neuerung war die Einführung des „Duettabends“ am Freitag, an dem die Teilnehmer ihre Beiträge in einer neuen Version unter Mitwirkung von Gästen präsentieren konnten.
Die Ausgabe 2005 entwickelte sich zu einem großen Publikumserfolg. Im Finale gewannen Toto Cutugno und Annalisa Minetti mit Come noi nessuno al mondo bei den Altstars, Antonella Ruggiero mit Echi d’infinito bei den Frauen, Francesco Renga mit Angelo bei den Männern, Nicky Nicolai und das Stefano Di Battista Jazz Quartet mit Che mistero è l’amore bei den Gruppen und Laura Bono mit Non credo nei miracoli bei den Newcomern. Im Televoting konnte sich schließlich Francesco Renga als Gesamtsieger durchsetzen. Der Kritikerpreis ging an Nicola Arigliano mit Colpevole. Der Finalabend wurde allerdings vom tragischen Tod des Geheimdienstmitarbeiters Nicola Calipari in Bagdad überschattet.
19 Beiträge aus dem Festival 2005 stiegen im Anschluss in die italienischen Singlecharts ein. Der Siegertitel konnte auch die Chartspitze erreichen. Lediglich aus der Classic-Kategorie konnte kein Beitrag die Charts erreichen.
Noch erfolgreicher als Francesco Renga war jedoch Gast Povia mit I bambini fanno “ooh…”, das sich danach 20 Wochen an der Spitze der Charts halten konnte.