Bianchi kom inn i Formel 1 i 2011 som testfører for Ferrari, og han hadde en lignende rolle for Force India den påfølgende sesongen. I 2013 fikk han et racesete hos Marussia, og kom på 15.-plass i sitt debutløp i Australia. Han endte sesongen på 19.-plass i mesterskapet, men tok ingen mesterskapspoeng. Hans beste resultat i debutsesongen var en trettendeplass i Malaysia. I oktober 2013 bekreftet teamet at han også skulle kjøre for dem også i . I Monacos Grand Prix 2014 kom han på niendeplass og sikret dermed de første mesterskapspoengene for både seg selv og for Marussia.