Após a Champ Car em 2001 e 2002, Dixon migrou para a IRL em 2003, tornando-se campeão. Competindo por Chip Ganassi Racing desde que entrou na IndyCar, Dixon ganhou o campeonato em 2003, 2008, 2013 e 2015. Em 2008 venceu pela primeira vez as 500 Milhas de Indianápolis da "pole position", e no mesmo ano tornou-se campeão novamente na Fórmula Indy. No campeonato de 2013, o neozelandês torna-se tricampeão conseguindo tirar a liderança do brasileiro Helio Castroneves na penúltima etapa no segundo dia de corrida em Houston.