Hän toimi kaudella 2012 Force India-tallin testikuljettajana. Hän sai tilaisuuden ajaa tallin toista autoa perjantain vapaissa harjoituksissa. Vuonna 2013 Bianchi olisi vahvasti ehdolla tallin kilpakuljettajaksi. Hän olikin mukana Jerezin talvitesteissä ajamassa tallin uutta autoa. Lopulta helmikuun lopussa vahvistettiin Adrian Sutilin palaavan Force Indian kuljettajaksi. Bianchi kuitenkin sai lopulta paikan Marussialta Luiz Razian sopimuksen purkauduttua maksuvaikeuksien vuoksi. Bianchi ei saavuttanut pisteitä ensimmäisellä kaudellaan. Parhaaksi sijoitukseksi jäi Malesian GP:n 13:s sija, joka oli koko häntäpään tallien kauden paras kisasijoitus. Bianchi jatkoi Marussialla kaudella 2014. Monacon GP:ssä hän onnistui ajamaan yhdeksänneksi, saavuttaen itselleen sekä Marussia -tallin uran ensimmäiset MM-pisteet. Ne jäivät myös Bianchin uran ainoiksi MM-pisteiksi.