Protégé du milliardaire et de l'homme d'affaires mexicain Carlos Slim, il a débuté sa carrière de pilote de F1 en 2011 chez Sauber (premier pilote mexicain depuis Hector Rebaque en 1981) et faisait partie de l'équipe Red Bull entre 2021 et 2024 au volant d'une Red Bull. Vice-champion du monde en 2023 (3eme en 2022; 4eme 2020 et 2021). Il a détenu le record de vitesse en GP avec 349,2 km/h réalisé lors du Grand Prix de Monza en 2011 (avec un moteur V8). Il a disputé 281 Grands Prix de F1 depuis 2011 et compte 6 victoires : Sakhir en 2020, Bakou en 2021 et Monaco, Singapour en 2022, Djeddah et Azerbaidjan en 2023  (39 podiums, 3 pole-positions, 12 meilleurs tours, 1 638 points marqués, 188 courses dans les points). Il a été vice-champion du monde de GP2 en 2010.

Après quatre saisons chez l'écurie autrichienne, il a été écarté par Red Bull à la fin de la saison 2024 (malgré ses 5 victoires et 29 podiums en 90 courses) à cause des résultats décevants (8me au classement final). Il a été remplacé par le jeune pilote néo-zélandais Liam Lawson.

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