Sans volant en 2019, il devient pilote d'essai pour Mercedes Grand Prix, avant d’être titularisé par Renault F1 Team pour la saison 2020, où il obtient le premier podium de sa carrière à Sakhir. L'année suivante, son contrat est prolongé pour trois saisons supplémentaires alors que l'équipe est rebaptisée Alpine F1 Team ; il obtient la première victoire de sa carrière à l'arrivée du Grand Prix de Hongrie, devenant le quatorzième Français vainqueur en Formule 1.