Formula–2-es sikerei után az Ensign színeiben mutatkozott be a Formula–1-ben, pontosan akkor, amikor a kanadai Gilles Villeneuve először versenyzett a McLarennél. Villeneuve később jó barátja lett. 1978-ban a McLaren a franciát választotta, míg Villeneuve a Ferrarihoz ment. Patrick járt rosszabbul, mert a McLaren autói nem mentek olyan jól ebben az időszakban. Később Alain Prostot szerződtették a helyére, ezért átment az óceán túlpartjára és megnyerte a CanAm bajnokságot. 1981-ben a Ligier-vel visszatért a Formula–1-be, de a szezon végén távoznia kellett a csapattól. 1982-ben jelentette be visszavonulását, de a Ferrari visszahívta, s felkérte, hogy Villeneuve halála után legyen Didier Pironi csapattársa. Nagyszerű formában versenyzett, megnyerte a német nagydíjat, majd 1983-ban a San Marinó-i nagydíjat is. Abban az évben még a világbajnoki címért is harcban állt. Ezután még három évig Renault és Haas Lola autókkal versenyzett.