Rok później zadebiutował w Formule 3 Euro Series, odnosząc wówczas jedno zwycięstwo i zdobywając 9 punktów, co pozwoliło mu na zajęcie 14 pozycji w klasyfikacji generalnej kierowców. Zajął również ósme miejsce w wyścigu Masters of Formula 3. W sezonie 2008 ścigał się w azjatyckiej serii GP2, gdzie zajął 18. miejsce, a także w serii International Formula Master, gdzie był czwarty. Rok później rywalizował głównie w ATS Formel 3 Cup (9 pozycja), wystartował także w kilku wyścigach takich serii, jak International Formula Master czy World Series by Renault.
W 2010 roku został zaproszony przez Porsche na testy samochodu typu GT mimo faktu, iż nigdy wcześniej takim samochodem nie jeździł. Schlegelmilch wygrał te testy i w nagrodę ścigał się w Porsche Carrera Cup Germany w 2010 roku. Wystartował w 6 wyścigach i zajął 17. miejsce na koniec sezonu.
We wrześniu 2012 roku zadebiutował w Formule 2, gdzie w dwóch wyścigach zdobył 12 punktów.