学生時代の自転車競技から一転、20歳でレーシングスクールに入り、モータースポーツの世界へ。
2002年にF1デビューし、2004年アメリカグランプリにて表彰台に上がる。
2010年からはアメリカインディカーシリーズにチャレンジし、2012年に初表彰台を獲得。
世界最高峰フォーミュラレースであるF1™、インディカーの両方で表彰台に上がった唯一の日本人ドライバーとなった。
2013年シリーズ第3戦ロングビーチでは日本人初優勝を達成。
そして2017年、シリーズ第6戦、第101回インディアナポリス500マイルレース（通称インディ500）制覇を成し遂げた。
世界3大レースの1つであるインディ500をアジア人で初めて制覇したことは、日本のみならず世界のモータースポーツの歴史に名を残す快挙である。
さらに2020年8月、第104回大会で2度目の優勝を達成。史上20人目のインディ500複数回（2回以上）優勝者となった。