I likhet med blant andre Juan Pablo Montoya gikk Bourdais fra F3000 til Champ Car i USA, hvor han kjørte CART World Series 2003 for Newman/Haas Racing. I debutløpet i St. Petersburg, Florida hvor han til slutt endte på 11.-plass, ble han den første nykommeren siden Nigel Mansell som tok pole position i sitt første løp. Den første seieren kom på Brands Hatch, allerede i hans 4. løp. Etter ytterligere 2 seiere (Lausitzring og Cleveland) endte han med tittelen «Rookie of the year» og en 4.-plass i mesterskapet.