A súa primeira vitoria foi no Gran Premio de Italia de 2008, afectado pola choiva.
O 14 de setembro, Vettel converteuse no piloto máis novo en gañar unha carreira de Fórmula Un con 21 anos, 2 meses e 11 días. Gañou catro carreiras na súa primeira tempada con Red Bull en 2009 e terminou segundo detrás de Jenson Button. Vettel logrou 34 vitorias máis con Red Bull nas súas catro tempadas gañadoras do campionato do mundo. A súa tempada de 2013 incluíu 13 vitorias en Grandes Premios, que igualaron o récord do sete veces campión do mundo Michael Schumacher para a maioría das vitorias nunha tempada. Vettel tamén logrou nove vitorias consecutivas ese ano, desde o de igual ao dos veces campión do mundo Alberto Ascari. A tempada 2014 foi a primeira desde o seu ano de debut na que Vettel non logrou unha vitoria na carreira. Gañou tres carreiras na súa primeira tempada con Ferrari en 2015 e ningunha. Isto foi seguido por cinco vitorias cada unha nas tempadas 2017 e 2018, unha en e ningunha en.