W 2012 podpisał kontrakt na pełny cykl startów w serii IndyCar w zespole Schmidt Hamilton Motorsports. Pierwszy pełny sezon startów był bardzo dobry w jego wykonaniu i przyniósł mu zwycięstwo w klasyfikacji na najlepszego nowicjusza sezonu („Rookie of the Year”) oraz piąte miejsce w klasyfikacji generalnej. Natomiast w drugim sezonie startów udało mu się odnieść swoje pierwsze zwycięstwa w tej serii i zająć w klasyfikacji generalnej trzecie miejsce.
W 2019 roku zwyciężył w Indianapolis 500 jako pierwszy Francuz od 105 lat.
Starty w karierze Sezon Seria Zespół Starty PP Zwyc. Punkty Pozycja 2005 Formuła Renault 3.5 Saulnier Racing 16 0 0 30 16. 2006 Formuła Atlantic Team Australia 12 1 1 258 1. 2007 Champ Car Team Australia 14 0 0 232 8. 2008 American Le Mans Series (LMP2) de Ferran Motorsports 8 0 0 85 14. 2009 American Le Mans Series (LMP1) de Ferran Motorsports 10 3 5 162 2. 2010 American Le Mans Series (LMP/LMP2) Highcroft Racing 9 1 4 182 1. 2011 American Le Mans Series Highcroft Racing/Peugeot Sport 2 0 0 0 - IRL IndyCar Series Dreyer & Reinbold Racing 2 0 0 56 31. HVM Racing 1 0 0 2012 IRL IndyCar Series Schmidt Hamilton Motorsports 15 0 0 387 5. 2013 IRL IndyCar Series Schmidt Hamilton Motorsports 19 0 2 508 3. 2014 IRL IndyCar Series Schmidt Peterson Motorsports 18 1 2 565 5.