Emanuele Filiberto di Savoia detto Testa di Ferro fu conte di Asti, duca di Savoia, principe di Piemonte e conte d'Aosta, Moriana e Nizza, re titolare di Cipro e Gerusalemme.
Figlio di Carlo II duca di Savoia e di Beatrice del Portogallo, nacque a Chambéry l'8 luglio 1528.
Adriano, il primogenito di Carlo II, era morto bambino, il secondo figlio Luigi nato nel 1524 era destinato alla successione nel ducato e per Emanuele Filiberto si prospettò la carriera ecclesiastica. Accordi con la Chiesa prevedevano per lui un vescovado e la porpora cardinalizia. Visse alcuni anni in Savoia e altri a Nizza con la madre.
Negli anni precedenti il ducato aveva perduto molte terre a causa della debolezza e dell'inettitudine politica di Carlo II, ill suo matrimonio con Beatrice cognata di Carlo V lo aveva avvicinato all'impero ma contemporaneamente posto in contrasto con la Francia che nel 1536 occupò la Savoia e parte del Piemonte, l'imperatore del resto non realizzò le ambizioni di Carlo II assegnando il Monferrato ai Gonzaga.
In questa situazione critica morì Luigi figlio di Carlo II e Emanuele Filiberto divenne l'erede ai titoli paterni. Nel 1545 partecipò alla dieta di Worms esponendo all'imperatore le problematiche del ducato e fu nominato comandante della cavalleria di Fiandra e Borgogna, ruolo con cui combattè a Ingolstadt.
Nel 1551 combattè contro i Francesi agli ordini di Ferrante Gonzaga.
Il 27 giugno 1553 fu nominato da Carlo V comndante supremo dell'esercito imperiale. Nell'agosto dello stesso anno morì Carlo II.
Il 15 luglio 1554 Emanuele Filiberto veniva ufficialmente confermato nel titolo ducale ma poco dopo fece testamento a favore del cugino Giacomo di Savoia-Nemours con la condizione di interrompere il servizio per il re di Francia entro un mese. In difetto l'eredità sarebbe passata a Filippo figlio di Carlo V.
I domini dei Savoia erano molto ridotti perché i Francesi occupavano da anni buona parte del Piemonte e continuavano a minacciare quanto rimaneva in mano sabauda. Carlo V abdicò nel 1556 e contemporaneamente fu firmata una tregua tra Francia, Spagna e Impero che congelava la situazione politica e militare per cinque anni, deludendo ogni speranza da parte di Emanuele di recuperare il Piemonte. Per ricompensarlo il cugino e amico Filippo II lo nominò governatore dei Paesi Bassi.
Nel novembre 1556 il Conte di Guisa scese in Italia con il suo esercito rompendo la tregua mentre l'esercito imperiale comandato da Emanuele Filiberto sconfiggeva i Francesi assediando San Quintino.
Il 3 aprile 1559 Filippo II e Enrico II di Francia firmarono uno dei trattati di pace di Cateau-Cambrésis con il quale la Francia cedeva al duca di Savoia tutti possedimenti sabaudi precedentemente occupati tranne alcune piazzaforti che rimanevano ai Francesi ancora per alcuni anni.
Come previsto dal trattato Emanuele Filiberto sposò Margherita di Valois sorella di Enrico II e giurò di mantenersi neutrale in eventuali future contese tra Francia e Spagna.
In segreto Emanuele sottoscrisse un accordo che consentiva al re di Spagna di stabilire due guarnigioni a Nizza e Villafranca, località che sarebbero andate alla Spagna se Emanuele fosse porto senza eredi.
Il Piemonte che tornò al duca era una regione devastata dalla guerra la cui economia prevalentemente agricola era rovinata per le spese militari, inoltre non fu facile per Emanuele riprendere il governo di una popolazione abituata alle leggi e ai costumi francesi e agitata dalle questioni religiose degli stati confinanti (calvinisti, protestanti) e interne (valdesi).
Nel 1563 Emanuele Filiberto riebbe dai Francesi Torino, che era una delle piazzaforti trattenute in base agli accordi di Cateau-Cambrésis, e vi stabilì la capitale dello stato sabaudo.
Con questa decisione, che avrebbe avuto fondamentali conseguenze, la casa Savoia passava dal territorio francese a quello italiano. Altri atti importanti di Emanuele Filiberto furono l'annessione della Contea di Tenda che metteva in comunicazione con Nizza dando accesso al mare e l'acquisto del porto di Oneglia dai Genovesi.
Morì a Torino il 30 agosto 1580 e fu sepolto nella Cattedrale. Nel XIX secolo i suoi resti furono traslati nella Cappella della Sacra Sindone..
Suo successore fu Carlo Emanuele, suo unico figlio legittimo, nato il 12 gennaio 1562 da Margherita di Francia.
Il duca ebbe anche numerosi figli illegittimi.