Az 1994-es szezonban kezdett részt venni a Championship Auto Racing Teams-ben (CART) a Forsythe-Green Racing számára a 12-es Reynard 94I-Ford XB járműben, miután Green szponzorálást kapott. Villeneuve debütált a szezon megnyitóján, az ausztrál FAI Indycar Grand Prix-n a Surfers Paradise Street Circuit-en, nyolcadik helyen indult és a 17. helyen végzett, miután összeütközött Stefan Johanssonnal. A szezon következő fordulójában, a Valvoline 200-ban a Phoenix International Raceway-en, részt vett egy öt autós balesetben, amely során Hiro Matsushitával ütközött, majd Dominic Dobson ütötte el. Villeneuve az első Indianapolis 500-as versenyébe jutott
Negyedik lett, és második lett az Indianapolis 500-as év újonca, mint a legmagasabb pontszámú újonc. Villeneuve a következő kilenc kör közül hatban nem kevesebb, mint kilencedik lett, mielőtt legyőzte Al Unser Jr.-t és Emerson Fittipaldi-t a Road America közúti pályán az első CART győzelmében. Az utolsó két fordulóban hetedik és harmadik helyen végzett, a versenyzők bajnokságában pedig hatodik lett 94 ponttal, és az év újoncát is elnyerte.