Mens han var testfører for Renault F1 arbeidet Di Grassi også med testing av den nye modellen GP2-bil (som skulle brukes mellom 2008 og 2010). Han tok imidlertid opp sin GP2-karriere igjen i 2008 da han fikk et sete i Campos Racing fra runde 4 og framover, hvor han erstattet Ben Hanley. På de to første løpshelgene han deltok tok han tre andreplasser og en fjerdeplass, som ble etterfulgt av to seire, og han så en tid ut til å kunne kjempe om mesterskapet, helt til en kollisjon med Giorgio Pantano (som ble diskvalifisert for hendelsen) på den siste runden på Spa i praksis knuste hans håp. Han avsluttet sesongen på tredjeplass i mesterskapet, ti poeng bak Pantano tross seks løp mindre kjørt.