Kamui Kobayashi debiutavo "Toyota Racing" 2009 m. Brazilijos Grand Prix, kai buvo sužeistas Timo Glock. Jis buvo išrinktas paskutinės sezono lenktynės Abu Dabyje ir pasiekė taškų finišą. Tai lėmė, kad Sauber komanda jį įsigijo 3 ateinančius sezonus, kur jis nuolat baigė taškų uždirbimą ir padarė savo vardą kaip agresyvus vidurinis lenktynininkas. Jis buvo apdovanotas už savo pastangas podiumu 2012 m. Japonijos Grand Prix, kartu su kitais 3 podiumi, kuriuos užėmė jo komandos draugas Sergio Pérez. Nepaisant to, 2013 m. sezone jis liko be važiavimo. 2014 m. jis pasirašė kontraktą su "Caterham F1" kartu su debiutuotoju Marcus Ericsson - ir neišvengiamai kovojo su finansiškai prastesnė komanda. Jis buvo pakeistas Andre Lotterer įvykį Belgijoje, ir sėdėjo iš ratų Jungtinėse Valstijose ir Brazilijoje
dėl komandos finansinių problemų. Kobayashi (ir Caterhamo) paskutinė lenktynė baigėsi atsistatydinimu.