Kamui Kobayashi debütált a 2009-es brazil nagydíjon a Toyota Racing csapatnál, miután Timo Glock sérült meg. A szezon utolsó versenyéért Abu Dhabiban tartották, és pontokat szerzett. Ez vezetett ahhoz, hogy a Sauber csapat felvette őt a következő 3 szezonban, ahol következetesen pontokat szerzett, és nevet szerzett agresszív középcsapat versenyzőként. Erőfeszítéseiért a 2012-es Japán Nagydíjon dobogós helyezéssel jutalmazták, valamint Sergio Pérez csapattársa 3 másik dobogós helyezésével. Ennek ellenére a 2013-as szezonban nem volt versenyzője. 2014-ben a Caterham F1-hez szerződött Marcus Ericsson debütáns mellett - és elkerülhetetlenül küzdött a pénzügyileg gyengébb csapattal. Őt André Lotterer váltotta le a belgiumi eseményre, és az Egyesült Államokban és
Brazília a csapat pénzügyi problémái miatt. Kobayashi (és Caterham) utolsó versenye visszavonulással végződött.