Kamui Kobayashi debutou no Gran Premio de Brasil de 2009 para Toyota Racing despois dunha lesión para o piloto habitual Timo Glock. Foi retido para a última carreira da tempada en Abu Dhabi e anotou puntos. Isto levou ao equipo Sauber a contratalo para as próximas 3 tempadas, onde consistentemente terminou en posicións de puntuación e fixo o seu nome como un agresor de medio equipo. Foi recompensado polos seus esforzos cun podio no Gran Premio de Xapón de 2012, xunto con outros 3 podios para o seu compañeiro de equipo Sergio Pérez. A pesar diso, quedou sen un piloto para a tempada 2013. En 2014 asinou co Caterham F1 xunto ao debutante Marcus Ericsson - e inevitablemente loitou co equipo financeiramente inferior. Foi substituído por André Lotterer para o evento en Bélxica, e quedou fóra das rondas nos Estados Unidos e Brasil debido aos problemas financeiros do equipo. A última carreira de Kobayashi (e Caterham)
terminou nunha xubilación.