S potporom Red Bulla, Vettel je nastavio impresionirati te je 2000. pozvan da se pridruži Red Bullovoj juniorskoj momčadi. Nakon dvije sezone kartinga, petnaestogodišnji Vettel bio je spreman za utrke jednosjeda. Debitirao je 2003. u iznimno kompetitivnoj Formuli BMW gdje se suočio s novim izazovima. Nijemac nije razočarao te je u prvoj sezoni pobijedio pet puta i završio drugi u poretku.

U drugoj sezoni Formule BMW Vettel osvaja naslov prvaka neviđenom dominacijom, pobijedivši na 18 od 20 utrka, a prednost pred drugoplasiranim iznosila je ogromnih 124 boda. Kao prvak, želio je novi izazov te je prešao u Formulu 3 Euro. Unatoč prelasku u drugu seriju, veze s BMW-om ostale su jake te je u rujnu 2005. pozvan na testiranje BMW Williamsova F1 bolida.

Iako nije osvojio naslov prvaka u dvije sezone u Formuli 3, Vettel je nastavio impresionirati te je u kolovozu 2006. bio BMW-ov prvi izbor za zamjenu Robertu Kubici koji je na VN Mađarske postao njihov novi vozač nakon iznenadnog odlaska Jacquesa Villeneuvea.

Iako većina ljudi u Formuli 1 nije ni čula za njega, Vettel je bio odlučan ostaviti snažan prvi dojam. I u tome je u potpunosti i uspio. Na VN Turske 2006. Vettel je ubilježio svoj prvi nastup na Velikoj Nagradi, iako je nastupao samo na slobodnim treninzima petkom. Taj dan imao je samo 19 godina i 53 dana, čime je postao najmlađi sudionik jedne Velike Nagrade.

Također, ujedno je i najmlađi vozač koji je dobio kaznu u F1 bolidu, a dobio ju je zbog prebrze vožnje u boksu samo devet sekundi nakon početka svoje F1 karijere. Prvi slobodni trening završio je na prvom mjestu, a Vettel tu nije stao, nego je nastavio s impresivnim vožnjama na treninzima petkom u Italiji, Kini, Japanu i Brazilu. Stoga nimalo ne čudi BMW-ova odluka da zadrži Vettela u idućoj sezoni.

U sezoni 2007. Vettel je 14 dana testirao za BMW Sauber i Toro Rosso tijekom kojih je odvozio 4571 km, natjecao se u WS Renault seriji za Carlin Motorsport, ali je i debitirao na utrci Formule 1 na VN SAD-a kada je zamijenio ozlijeđenog Roberta Kubicu. Startao je sedmi, završio osmi i osvojio bod u svojoj prvoj F1 utrci, čime je ujedno postao najmlađi osvajač bodova u povijesti Formule 1.

Manje od dva mjeseca poslije, Vettel je nagrađen mjestom u momčadi Toro Rosso te je na VN Mađarske 2007. zamijenio Amerikanca Scotta Speeda te vozio do kraja sezone. Četvrtim mjestom u Kini ostvario je najbolji plasman za Toro Rosso u njihovoj tada drugoj godini postojanja te je zadržan za iduću sezonu.

Nakon teškog početka sezone 2008., Vettel je rastao zajedno s bolidom koji je brzinom prestigao tvorničku momčad Red Bull, a vrhunac sezone svakako je sjajna pobjeda na kišnoj VN Italije gdje je Vettel najprije osigurao pole position u mokrim uvjetima, a zatim i pobijedio u isto takvim uvjetima. Vettel je nastupima 2008. nagovijestio da će biti budući F1 prvak, a Red Bull ga je prebacio u tvorničku momčad za 2009.

Vettel je u Red Bullu nastavio oduševljavati, iako je još uvijek griješio, primjerice kada se razbio u Monte Carlu. Ipak, Vettel je, kao i Toro Rossu, donio Red Bullu prvu pobjedu u Formuli 1 u Kini gdje je s pole positiona pobijedio ispred momčadskog kolege Marka Webbera. Red Bull se 2009. pokazao vrlo brzim, a u drugom dijelu sezone bili imali su najbrži bolid.

Ipak, početna dominacija Brawna koji je s Jensonom Buttonom za upravljačem osvojio šest od prvih sedam utrka onemogućila je Vettelu i Red Bullu da ih sustignu u ukupnom poretku te su završili drugi (Vettel samo 11 bodova iza Buttona). Vettel je te godine pobijedio na četiri utrke i osvojio isto toliko pole positiona uz osam pobjedničkih postolja. Bilo je jasno da će kombinacija Vettel – Red Bull biti ta na koju će trebati obratiti pozornost u godinama koje dolaze.

Godine 2010. Red Bull je često imao najbrži bolid, ali pouzdanost im nije bila jača strana. Vettel i Webber bili su prilično izjednačeni, ali Vettel je u prosjeku ipak bio brži. Ipak, sreća nije bila na njegovoj strani te su kvarovi najčešće pogađali upravo njega.

Zbog tehničkih problema izgubio je pobjede u Bahrainu, Australiji i Koreji, u Turskoj je odustao zbog sudara s momčadskim kolegom Webberom, a u Mađarskoj je kažnjen prolaskom kroz boks zbog nepoštivanja procedure tijekom perioda sigurnosnog automobila, dok Webber nije imao nijedan mehanički kvar tijekom sezone.

Ipak, Vettel je unatoč svemu tome uspio ostati u igri za naslov prvaka uoči posljednje utrke u Abu Dhabiju, iako je s obzirom na bodovno stanje bio tek treći favorit, iza Alonsa i Webbera. Vettel je s pole positiona odjurio do svoje pete pobjede u sezoni, a kiksevi Alonsa i Webbera omogućili su mu da uzme svoj prvi naslov svjetskog prvaka.

Naslov mu je donio još više samopouzdanja i brzine, što je 2011. u kombinaciji s fantastičnim Red Bullom RB7 za posljedicu imalo nevjerojatno dominantnu sezonu za Vettela i Red Bull.

Bolid koji je najbolje koristio koncept upuhivanja ispušnih plinova oko difuzora Vettel je iskoristio na najbolji mogući način, a momčadski kolega Webber, koji je prošle godine bio puno izjednačeniji s Nijemcem, ostao je u potpunosti u njegovoj sjeni. Vettel je pobijedio na 11 od 19 utrka i osvojio čak 15 pole positiona čime je nadmašio rekord Nigela Mansella iz 1992.

Sezona 2012. bila je daleko teža. Red Bull se mučio s novim pravilima vezanim oko koncepta upuhivanja ispušnih plinova prema difuzoru te su se mučili nadoknaditi izgubljeni downforce. Alonso je na ljetnu pauzu otišao s 40 bodova prednosti ispred Marka Webbera i 42 boda prednosti ispred Sebastiana Vettela.

Ipak, dramatično poboljšani RB8, kao i Alonsova odustajanja u Belgiji i Japanu pomogla su Vettelu da na posljednju utrku sezone dođe kao vodeći u poretku. Nakon dramatičnog starta u kojem je nakon kontakta s Brunom Sennom završio na posljednjem, 22. mjestu, Vettel se uspio vratiti i šestim mjestom osvojiti naslov prvaka, treći uzastopni, čime je postao najmlađi trostruki svjetski prvak u povijesti Formule 1.

Dominacija iz 2011. donekle se ponovila i 2013. iako u nešto drugačijim okolnostima. U prvom dijelu sezone Red Bull nije mogao u potpunosti iskoristiti sav potencijal svoga bolida zbog vrlo krhkih Pirellijevim guma (koje su bile takve kako bi utrke bile zanimljivije). Kontroverzni trenutak dogodio se na drugoj utrci u Maleziji gdje je prekršio momčadski dogovor i prestigao Marka Webbera za prvo mjesto, iako je dogovoreno da će čuvati motor i zadržati pozicije. Ali nakon što je Pirelli zbog višestrukih pucanja guma na VN Britanije vratio gume po prošlogodišnjim specifikacijama, Red Bull je izgubio samo na VN Mađarske.

Preostalih 10 utrka osvojili su Vettel i Red Bull, od čega su dobili posljednjih devet utrka u nizu. Vettel je tako osvojio četvrti uzastopni naslov i postavio nove rekorde, među ostalim i rekord od devet uzastopnih pobjeda, kao i rekord od 13 pobjeda u jednoj sezoni, što je uspjelo još samo Michaelu Schumacheru 2004.

Sezona 2014. Vettelu nije donijela nastavak dominacije i lov na peti naslov prvaka. Potpuno suprotno – već nakon zimskih testiranja bilo je jasno da se njegova momčad neće boriti za naslov prvaka, što se i potvrdilo nakon prvih nekoliko utrka velike Mercedesove dominacije.

U takvom okruženju, s bolidom koji je bio neusporedivo lošiji od prošlogodišnjeg, Vettel je bio demotiviran jer nakon četiri uzastopna naslova motivirati vas može samo borba za peti. U takvom se okruženju puno bolje snašao njegov momčadski kolega Ricciardo koji je pobijedio na tri utrke jer je upravo on bio tu kad bi Mercedesi pokazali neku slabost.

Iako je Ricciardo imao fenomenalnu sezonu i završio treći u poretku vozača, njihov duel treba promatrati i iz perspektive gladi za uspjehom i dokazivanjem – Ricciardo je u Red Bull stigao bez ijedne pobjede, pobjedničkog postolja i najbržeg kruga i bio je strašno motiviran, pogotovo kad mu je momčadski kolega aktualni i četverostruki uzastopni svjetski prvak. S druge strane, Vettel je vjerojatno jedva čekao da sezona završi.

Kontroverzna je njegova odluka da na kraju sezone prijeđe u Ferrari, ali kako je s Red Bullom osvojio sve što se osvojiti moglo, i to više puta, odluka i nije tako čudna. Također, većina vozača sanja da vozi za Ferrari, a nije zanemariva i poveznica s njegovim idolom Michaelom Schumacherom koji je u Ferrariju ispisao povijest.

Sigurno da je Vettel imao i određena saznanja o velikim poboljšanjima koja Ferrari sprema (i znao je da je Red Bull s distanciranim Neweyem i izgubljenim Renaultom u velikom padu), što njegovu odluku čini itekako opravdanom i logičnom. Zimska testiranja pokazala su da mu je potez bio pun pogodak, motor je mnogo snažniji, a cijela pogonska jedinica puno bolje upakirana od prošlogodišnje. Od preporođenog Ferrarija i Vettela očekuju se puno bolji rezultati nego 2014., a prema izjavama čelnih ljudi talijanske momčadi, dvije pobjede u sezoni su minimum.

Već u prvoj sezoni za Ferrari Sebastian Vettel u potpunosti je opravdao očekivanja. Kako i priliči četverostrukom svjetskom prvaku, Vettel je od samoga početka pokazao tko je glavna karta Ferrarijeve momčadi i u potpunosti zasjenio Kimija Raikkonena. Na prvoj utrci sezone u Australiji Vettel u svojoj prvoj utrci za Ferrari dolazi do pobjedničkog postolja, a na drugoj utrci u Maleziji ostvario je prvu pobjedu ispred dva Mercedesa.

Tijekom sezone Vettel je skupio čak 13 pobjedničkih postolja u 19 utrka, a druga pobjeda stigla je u Mađarskoj kada fantastičnim startom s trećega mjesta dolazi do vodstva koje ne ispušta do kraja utrke. Jedini pole position sezone ostvario je u Singapuru gdje je sjajnim krugom uništio konkurenciju, a bio je to prvi pole za Ferrari još od Njemačke 2012. kada je za Ferrari prvi startao Fernando Alonso. Dan kasnije Vettel dolazi do uvjerljive pobjede, treće u sezoni što je premašilo očekivanja za prvu sezonu s Ferrarijem.

Nakon sjajne prve sezone u momčadi iz Maranella, od Vettela se 2016. očekivao napad na naslov prvaka, ali novi Ferrari SF16-H jednostavno nije bio dovoljno dobar. Na početku sezone bili su brži od Red Bulla i propustili sjajnu šansu pobijediti u Australiji nakon sjajnog starta Sebastiana Vettela, ali 2016. je na kraju bila veliko razočaranje za Nijemca i momčad iz Maranella.

Prvi put u karijeri Vettel nije imao nijedan start iz prvog startnog reda, a Ferrari je ostao bez pobjede prvi put nakon 2014. Najbolje prilike za pobjedu bile su Australija i Kanada gdje je Vettel s trećeg mjesta prestigao oba Mercedesa, ali svjetski prvaci oba su puta nadmudrili Ferrari taktičkim odlukama.

Raikkonen je pobijedio Vettela u kvalifikacijama 11:10, ali četverostruki svjetski prvak skupio je više bodova i završio četvrti, dva mjesta ispred Finca.

Malo je tko očekivao da će Ferrari nakon 2016. biti tako dobar kao što je bio 2017., ali upravo se to dogodilo i Vettel je to znao iskoristiti. Nijemac je u većini utrka bio puno brži od momčadskog kolege Raikkonena, a na ljetnu pauzu otišao je s 14 bodova prednosti ispred Hamiltona.

Ali uslijedili su porazi od Hamiltona i Mercedesa na brzim stazama u Belgiji i Italiji, a nakon toga i niz od tri katastrofalne utrke u Singapuru (sudar s Raikkonenom i Verstappenom na startu), Maleziji (usisni sustav) i Japanu (svjećica) koje su ih udaljile od naslova prvaka.

Bez obzira što su popustili u posljednjoj trećini sezone, Vettel i Ferrari bit će ozbiljni kandidati za naslove prvaka kad u Australiji započne nova sezona Formule 1.

Ferrari je zaista opravdao očekivanja i 2018. ponovno proizveo vrlo konkurentan bolid, a Vettel je slavio na prve dvije utrke sezone u Australiji i Bahrainu. Uslijedile su tri nešto lošije utrke u Kini, gdje ga je pogodio Verstappen na kočenju, te Baku i Španjolska gdje je završio četvrti.

U Bakuu je ambiciozno pokušao napasti Bottasa kasnim kočenjem za prvi zavoj i na kraju završio i iza Raikkonena, a nakon Mercedesovih odustajanja u Austriji i Vettelove pobjede na Silverstoneu Nijemac je vodio u prvenstvu.

Ali na Hockenheimu su stvari krenule nizbrdo kada je izletio u mokrim uvjetima na gumama za suho i prepustio pobjedu Hamiltonu, što mu je bilo jedino odustajanje cijele sezone.

Nakon toga Vettel je odvozio loš prvi krug u Monzi gdje se sudario s Hamiltonom i pao na začelje poretka, a slična iskustva imao je i u Austinu (s Ricciardom) i Japanu (s Verstappenom).

Hamilton je nakon brojnih Vettelovih grešaka na kraju uvjerljivo osvojio naslov prvaka, ali sigurno je da će se Nijemac 2019. vratiti jači nego ikad. Uz novog momčadskog kolegu Leclerca to će mu biti itekako potrebno.

Vettel je u prvoj utrci sezone 2019. u Australiji završio jedno mjesto ispred Leclerca, a momčad je Leclerca tražila da ne napada Vettela iako je bio brži u posljednjoj fazi utrke, što se ponovilo još nekoliko puta tijekom sezone.

Leclerc je apsolutno zablistao na drugoj utrci sezone u Bahrainu gdje je trebao pobijediti da nije imao kvar na motoru, a Vettel se izvrtio pod Hamiltonovim pritiskom i propustio pobijediti u ranoj fazi sezone.

Mercedes je bio nemilosrdan, ali Ferrari je sa svojim SF90 bio prijetnja u Kanadi gdje je Vettel startao s pole positiona i kasnije izgubio pobjedu zbog kontroverzne kazne za blokiranje Hamiltona.

Na Suzuki je Vettel prekinuo niz od čak devet uzastopnih kvalifikacijskih poraza od Leclerca, a u Singapuru je ostvario jedinu pobjedu u sezoni u kojoj je ipak ostavio slabiji dojam od momčadskoga kolege koji je slavio u Belgiji i Italiji.

Uoči početka nove F1 sezone 2020. Vettel je saznao da Ferrari od 2021. više ne računa na njega nego da će uz Leclerca dovesti Sainza iz McLarena pa Vettelove lošije performanse i manjak motivacije i nisu bili toliko neočekivani.

Jedino postolje Vettel je ostvario na kišnoj VN Turske gdje je ostao u kontroli bolida dok su ostali izlijetali sa staze, ali u poretku vozača završio je tek 13. s gotovo triput manje bodova od Leclerca.

Prelazak u Aston Martin 2021. za Vettela nije mogao doći dovoljno brzo gdje se nada ponovno otkriti staru želju i motivaciju u momčadi koja puno obećava, a prvi puta u F1 karijeri koristit će Mercedesove motore nakon što je dosad koristio motore BMW-a (2006.), Ferrarija (2008. i 2015. – 2020.) i Renaulta (2009. – 2014.).