In 2003 maakte hij samen met het team de overstap naar de IndyCar Series, maar reed dat jaar erg weinig races wegens een opgelopen kwetsuur die hij in zijn vakantie had opgelopen tijdens het motorrijden. Het volgende jaar reed hij een volledig seizoen en won de races op de Milwaukee Mile en de Pikes Peak International Raceway. Ook in 2005 won hij twee races. In 2006 won hij niet en was een tweede plaats op de Infineon Raceway zijn beste resultaat. Tijdens het seizoen van 2007 won hij de belangrijkste race van het jaar, de Indianapolis 500. Later dat jaar won hij ook op de Iowa Speedway, de Richmond International Raceway en de laatste race van het seizoen op de Chicagoland Speedway waar hij de kampioenstitel won. In 2008 maakte hij de overstap naar de Nascar maar keerde een jaar later terug naar de IndyCar Series en ging racen voor Chip Ganassi Racing. Hij won in Long Beach, op de Iowa Speedway, in Toronto, op de Infineon Raceway en op de Homestead-Miami Speedway, de laatste race van het seizoen waar hij zijn tweede IndyCar titel won. In 2010 won hij de titel een derde keer na overwinningen op de Mid-Ohio Sports Car Course en de Chicagoland Speedway nadat hij eerder dat jaar de Indianapolis 500 voor de tweede keer in zijn carrière had gewonnen. In 2011 won hij de titel een vierde keer na overwinningen in Saint Petersburg, Texas, Milwaukee en Toronto.