In 2008 werd Vettel tweede coureur bij Toro Rosso naast viervoudig Champ Car kampioen Sébastien Bourdais. Hij viel echter de vier eerste races uit, maar daarna kwam de ommekeer. Hij scoorde eerst twee vijfde plaatsen en pakte als toentertijd jongste coureur uit de geschiedenis zijn eerste overwinning in Monza. In de GP van Brazilië pakte hij nog een vierde plaats. Hij overklaste teamgenoot Bourdais en beëindigde het seizoen op de achtste plaats met 35 punten.