Fill de Carlos Sainz Cenamor, bicampió del món de ral·li i vencedor del Ral·li Dakar els anys 2010, 2018 i 2020. Va participar a la màxima competició d'automobilisme d'alta velocitat, la Fórmula 1, els anys 2015 i 2016 amb la Scuderia Toro Rosso després de guanyar l'any 2014 les World Series by Renault en la seva categoria Fórmula Renault 3.5. A la fi de l'any 2017 va fitxar per l'escuderia Renault F1, lloc en el qual va seguir competint l'any 2018. El madrileny va ser el quinzè espanyol a participar en un gran premi de Fórmula 1. L'any 2019, Sainz va ser fitxat per l'equip McLaren. En el Gran Premi de Brasil de 2019, Sainz va aconseguir ser tercer després d'haver sortit en l'última posició. D'aquesta manera, va aconseguir el seu primer podi en la Fórmula 1 i el número 100 dels pilots espanyols. El 14 de maig de l'any 2020, va anunciar el seu fitxatge com a pilot de la Scuderia Ferrari per a la temporada 2021 a través de les seves xarxes socials.