Nach der Saison 2012 nahm de Silvestro für KV Racing Technology an Testfahrten teil. Einen Tag nach diesen Tests erhielt sie bei dem Rennstall einen Vertrag für die IndyCar Series 2013. De Silvestro nahm ihre beiden Hauptsponsoren Entergy und Areva mit zu ihrem neuen Team. Beim Saisonauftakt in Saint Petersburg erreichte sie mit einem dritten Platz im Qualifying ihre bis dahin beste Startposition. In der Schlussphase des Rennens lag de Silvestro wieder auf dem dritten Platz. Da ihre Reifen stärker abbauten, als die ihrer Konkurrenten, fiel sie in den letzten zwei Runden noch auf die sechste Position zurück. Nachdem sie in den ersten vier Rennen dreimal die Top-10 erreicht hatte, gelang ihr dies in den folgenden zehn Rennen nur ein weiteres Mal. Bei den letzten fünf Rennen kam sie immer in die Top-10. In Baltimore wurde sie Fünfte. Bei der anschliessenden Veranstaltung in Houston gelang de Silvestro mit einem zweiten Platz im ersten Rennen ihre erste IndyCar-Podest-Platzierung. Damit wurde sie nach Sarah Fisher und Danica Patrick zur dritten Frau, die eine IndyCar-Podest-Platzierung erzielt hatte. De Silvestro beendete die Saison auf dem 13. Gesamtrang. Mit 362 zu 397 Punkten unterlag sie ihrem Teamkollegen Kanaan, der das Indianapolis 500 gewonnen hatte.