Kamui Kobayashi zadebiutował w Grand Prix Brazylii 2009 dla Toyota Racing po zaostrzeniu kontuzji zwykłego kierowcy Timo Glocka. Został zatrzymany na ostatni wyścig sezonu w Abu Zabi i zdobył punkty. Doprowadziło to do tego, że zespół Saubera wykupił go na następne 3 sezony, gdzie konsekwentnie kończył na pozycjach zdobywających punkty i zdobył nazwę jako agresywny kierowca środkowej grupy. Za swoje wysiłki został nagrodzony podium w Grand Prix Japonii w 2012 roku, wraz z 3 innymi podiami dla kolegi z drużyny Sergio Pérez. Pomimo tego został pozbawiony jazdy w sezonie 2013. W 2014 roku podpisał kontrakt z Caterham F1 wraz z debiutantem Marcusem Ericssonem - i nieuchronnie walczył z finansowo gorszą drużyną. Został zastąpiony przez André'ego Lotterera na turnieju w Belgii, a w Stanach Zjednoczonych i Brazylii z powodu problemów finansowych zespołu. Ostatni wyścig Kobayashi (i Caterhama)
zakończyła się emeryturą.