Kemenangan beruntun Lewis Hamilton terus berlanjut di Formula 3 Euro Series. Dia dinobatkan sebagai juara junior di musim kedua dan kemudian maju ke Seri GP2 dengan ART Grand Prix pada 2006.
Lewis Hamilton mendominasi kejuaraan dengan meraih lima kemenangan dalam perjalanannya dalam menuju gelar juara. Keberhasilan di musim 2006 tersebut segera membawanya naik kelas ke Formula Satu (F1).
Di usianya yang masih 22 tahun, Lewis Hamilton melakukan debut Grand Prix bersama McLaren Mercedes pada 18 Maret 2007 sebagai rekan setim Juara Dunia, Fernando Alonso. Meski masih muda, dia mampu bersaing memperebutkan gelar juara. Banyaknya rekor yang dibuat oleh Lewis Hamilton di musim perdananya sebagai pendatang baru.
Keajaiban terjadi pada tahun 2008 ketika dia mendapatkan mahkota Kejuaraan Dunia F1 pertama. Empat tahun kemudian, setelah enam musim sukses bersama McLaren, Lewis mencari tantangan baru dengan bergabung bersama tim Mercedes untuk musim 2013.
Lewis Hamilton mengamankan podium pertamanya dengan mobil Formula 1 Mercedes hanya dalam balapan keduanya di Grand Prix Malaysia. Tahun 2014 menandai awal era baru untuk F1 dan mahkota Kejuaraan Pembalap Dunia kedua bagi Lewis. Dia keluar sebagai juara setelah meraih 11 kemenangan dan 16 podium.
Lewis Hamilton terus mendominasi F1 kecuali pada tahun 2016 ketika dirinya harus kalah dari mantan rekan setimnya, Nico Rosberg. Setelah itu, Lewis Hamilton tak mengendurkan performanya dengan terus meraih gelar sepanjang 2017-2020.
Untuk tahun 2021, rekor terus datang untuk Lewis, dan dia juga menjadi pembalap pertama yang mencapai 100 kemenangan dan 100 pole position dalam sejarah olahraga. Namun, Lewis harus finis kedua dan kehilangan gelar setelah Max Verstappen dari Red Bull mematahkan dominasinya.