2010-ben a Williams pilótája lett a Formula–1-ben. Debütáló évében a brazil nagydíjon megszerezte pályafutása első pole-pozícióját, ami egyben csapata első pole-ja is volt több mint öt év óta. 2011-ben csatlakozott a Force India csapatához, mint teszt-és tartalék pilóta. Első versenyét a 2012-es szezonban teljesítette Paul di Resta csapattársaként. A Sauber csapatához aláírt a 2013-as évadra, ahol csapattársa volt a mexikói Esteban Gutiérrez. 2014-től visszatért a Force India csapatához. A 2015-ös Le Mans-i 24 órás verseny győztese. 2017-től 2019-ig a Renault versenyzője volt. 2020-ban néhány verseny erejéig helyettesíti Sergio Pérezt a Racing Point csapatánál, miután a mexikói versenyzőnek pozitív lett a koronavírustesztje.