W 1977 roku zadebiutował w Grand Prix Monako z zespołem Shadow sponsorowanym przez włoskiego biznesmena Franco Ambrosio, zastępując Renzo Zorzi. Zdobył swój pierwszy punkt na Grand Prix Japonii.
w tym samym roku. Później w tym samym roku lider zespołu Jackie Oliver i sponsor Ambrosio opuścili Shadow, aby założyć zespół Arrows. Patrese i jego kolega z Shadow, Alan Jones, otrzymali propozycje z zespołu Williams na sezon 1978: podczas gdy Jones dołączył do Williams, Patrese powiązał się z Arrows, obok Rolfa Stommelen. Shadow następnie pozwał Arrows do sądu, twierdząc, że Arrows ukradł projekt Shadow DN9, który Arrows i zasadniczo uruchomił DN9 pod inną nazwą. Sąd zgodził się, zmuszając Arrows do zaprojektowania i zbudowania zupełnie nowego samochodu, Arrows A1, który stał się pierwszym z linii krwi Arrows F1.