Romain Grosjean nació en Suiza, pero corre bajo una licencia francesa: las carreras de motor fueron prohibidas en su país natal en la década de 1950.
Se unió a Renault como piloto de pruebas en 2008 después de ganar la Fórmula Tres Euroseries 2007. Grosjean había sido previamente uno de los impulsores de desarrollo del equipo.
Comenzó su ascenso en el mundo del motor ganando la serie Swiss Formula Renault 2003 con diez victorias. Luego se mudó a la Fórmula Renault francesa y fue séptimo en 2004 (con una victoria) y campeón en 2005 (diez victorias). También ganó dos podios en la Fórmula Renault Eurocup en Valencia.
Grosjean hizo su debut en F3 en el evento Blue Riband Macau a finales de año, un circuito urbano exigente y no un lugar ideal para una aparición debut. Tomó el lugar de Loic Duval en el equipo Signature-Plus, comenzó 19º y terminó noveno a pesar de perder varios lugares en la primera vuelta. Venció a sus compañeros de equipo Fabio Carbone y Guillaume Moreau y corrió de manera convincente con muchos asiduos de F3.
En 2006 estuvo en la F3 Euroseries con Signature-Plus, el equipo con la esperanza de recuperar su forma al cambiar de motores Opel a Mercedes. Terminó el año 13º con un solo podio. Pero también hizo una aparición en el evento F3 británico en Pau y ganó ambas carreras, desde la pole, marcando la vuelta más rápida en ambas ocasiones.
Para 2007 se movió a la F3 Euroseries ASM, que había llevado a Lewis Hamilton y Paul di Resta a la victoria en las dos temporadas anteriores. Disfrutó sin embargo de poco éxito en las dos grandes carreras F3 del año: se clasificó en la pole para la carrera Masters of F3 en Zolder, pero se detuvo al comienzo y terminó 14º, y fue octavo en el Gran Premio de Macao.
Sin embargo, venció a Sebastien Buemi por el título de la F3 Euroseries y consiguió un puesto de prueba en Renault para 2008.
Durante el invierno de 2007/8 se convirtió en el campeón inaugural de GP2 Asia para ART, ganando cuatro veces y venciendo a Buemi con 61 puntos a 37.
Se quedó con ART para la serie principal de GP2 en 2008. Terminó el cuarto año en general ganando dos victorias, y perdió otras dos debido a las penalizaciones. Cambiando al equipo Addax para 2009, ganó dos de las primeras tres carreras para tomar la delantera del campeonato, a pesar de sufrir un accidente sustancial en Mónaco.
Renault
2009
Grosjean acortó su temporada de GP2 después de que Nelson Piquet Jnr fue abandonado por Renault y fue promovido al equipo de F1 en lugar de Piquet, haciendo su debut en el Gran Premio de Europa.
Fue un momento inoportuno para que Grosjean hiciera su debut en la F1, y no solo porque tenía al dos veces campeón Fernando Alonso como compañero de equipo.
Las restricciones de prueba introducidas le dieron a Grosjean poco tiempo para conducir el automóvil. Peor aún, el equipo estaba recuperándose de la expulsión de Flavio Briatore y Pat Symonds después de que se revelaran los detalles del accidente deliberado de Piquet para ayudar a Alonso a ganar el Gran Premio de Singapur 2008.
Grosjean luchó para impresionar durante su tiempo con el equipo. Por lo general, clasificando cerca de la parte posterior y permaneciendo allí, solo destacó realmente cuando se estrelló en la práctica en Singapur, exactamente en el mismo lugar que lo hizo Piquet 12 meses antes.
No fue retenido para 2010 ya que la nueva gerencia trajo a Robert Kubica y Vitaly Petrov.
Grosjean comenzó 2010 conduciendo un Ford GT en el Campeonato Mundial GT1. Más tarde corrió en el campeonato Auto GP antes de regresar a la GP2 con DAMS. Firmó para Gravity Sports Management y poco después fue nombrado por Pirelli para las pruebas de neumáticos de F1 .
En 2011 Grosjean corrió una temporada completa en GP2 con DAMS, ganando el campeonato con tres carreras por acabar. Eso convenció al nuevo director del equipo, Eric Boullier, de devolverlo al equipo desde principios de 2012, junto a Kimi Raikkonen .
2012
La primera temporada completa de Fórmula Uno de Grosjean fue prometedora pero también un trato demasiado impetuoso. El momento decisivo llegó en Bélgica, donde provocó un accidente de cuatro autos que lo llevó a ser expulsado por una carrera. La severidad del castigo se debió al menos en parte al hecho de que los contendientes al campeonato habían estado involucrados en el incidente.
Esto fue bastante malo, pero cuando causó otra colisión en la primera vuelta en Japón, su víctima, Mark Webber , lo calificó de «loco de la primera vuelta». A partir de ahí, otros incidentes innecesarios se sucedieron: arruinó su carrera en Brasil al enredarse con Pedro de la Rosa durante la calificación.
Esto agrió una temporada en la que Grosjean también mostró una promesa considerable. Regularmente superó a su compañero de equipo mucho más experimentado y anotó podios en tres ocasiones. Estaba corriendo segundo en Valencia cuando su alternador falló.
Pero la serie de colisiones claramente le causó preocupación a Lotus. Esperaron hasta que se completara la temporada antes de confirmar que volvería a competir por ellos en 2013, y Grosjean se sintió tan aliviado que envió un correo electrónico al personal del equipo para agradecerles su muestra de confianza.
2013
La segunda temporada completa de Grosjean tuvo un comienzo lento y en Mónaco, una actuación repleta de accidentes generó nuevas preguntas sobre su actuación.
Pero levantó su juego desde ese momento y encontró su sitio cuando Lotus presentó una versión revisada y más larga del chasis E31. Llevó la pelea a los Red Bulls dominantes en Japón, donde lideró gran parte de la carrera, y en el Circuito de las Américas, donde los dividió en el podio. Con su excelente recuperación desde el puesto 17 en la parrilla en India logró otro podio.
Eso le valió una tercera temporada completa en el equipo, ahora junto a Pastor Maldonado, quien llegó en lugar de Raikkonen.
2014
Sin embargo, ninguno de los pilotos de Lotus tuvo mucho que celebrar después de una agotadora temporada 2014. El equipo comenzó el año muy bien con el E22, y justo cuando el monoplaza comenzaba a mejorar la prohibición de los sistemas de suspensión interconectados a mitad de temporada, los retrasó nuevamente.
Grosjean impresionó al poner el auto quinto en la parrilla y llevarlo a casa en el octavo lugar. Repitió el resultado luego en Mónaco, pero esa fue la suma total de sus puntos al final del año.
Incapaz de conseguir un asiento en un equipo más competitivo para 2015, Grosjean permaneció en Lotus, donde la llegada del motor Mercedes prometió un regreso a su forma anterior.
2015
Lotus aumentó su juego, pero los crecientes problemas financieros del equipo les presentaron serios problemas en la segunda mitad del año. El progreso en el automóvil disminuyó y, a veces, su participación parecía dudosa. En una ocasión, el personal del equipo se encontró sin hospitalidad en una carrera.
En este contexto, el tercer puesto de Grosjean en Bélgica fue un disparo en el brazo para el conjunto. Con Renault considerando regresar a la F1, fue un recordatorio oportuno del potencial del equipo de Enstone. Pero con Renault esperando hasta después del final de la temporada para confirmar su regreso, Grosjean apostó por el nuevo equipo Haas alineado con Ferrari para 2016.
Mientras que Spa marcó el punto más alto del año, Grosjean había sido enfáticamente el más fuerte de los dos pilotos de Lotus a lo largo de 2015. Superó a Maldonado en una proporción de casi dos a uno y calificó 17 veces en 19 ocasiones.
2016
Pocos esperaban que el cambio de Grosjean a Haas valiera la pena tan espectacularmente como lo hizo en las dos primeras carreras de 2016. En Australia, después de una suspensión de carrera causada cuando el compañero de equipo Esteban Gutiérrez fue golpeado por el McLaren de Alonso, Grosjean tuvo suerte al acabar en un sexto lugar.
En Bahrein fue mejor usando tácticas completamente diferentes. Con una estrategia agresiva de tres paradas, llegó quinto a casa. Pero a partir de entonces, Haas solo agregó algunos puntos durante el resto de la temporada, mientras que Grosjean se sintió cada vez más frustrado con los problemas de frenado y neumáticos.
Sin embargo, se comprometió a dar un giro al equipo en 2017.