Em 1979 foi vice-campeão de Fórmula 3, atrás do brasileiro Chico Serra, e em 1980 passou para a Fórmula 2, onde correu pela Project Four, a escuderia de Ron Dennis, futuro patrão da McLaren. No final do ano, De Cesaris teve a chance de correr na Fórmula 1, a bordo de um Alfa Romeo, substituindo o experientíssimo compatriota Vittorio Brambilla nos Grandes Prêmios do Canadá e dos Estados Unidos, onde abandonou em ambas as corridas.