Bourdais voitti toisen Champ Car -mestaruutensa vuonna 2005.
Bourdais aloitti uransa vuonna 1996 Ranskan Formula Renault -sarjassa. Jo toisella kaudellaan sarjassa hän kipusi 11 kertaa palkintokorokkeelle. Kaudeksi 1998 hän siirtyi Ranskan Formula 3 -sarjaan, jossa hän voitti neljä osakilpailua ja saavutti viisi paalupaikkaa. Hänet valittiin vuoden tulokkaaksi. Seuraavalla kaudella hän voittikin sarjan mestaruuden kahdeksan voiton turvin.
Bourdais päätti lähteä hakemaan menestystä Pohjois-Amerikan Champ Car -sarjasta, jossa jo tulokaskaudellaan saavutti kolme voittoa ja neljä paalupaikkaa. Hänet nimettiin sarjan vuoden tulokkaaksi. Seuraavalla kaudella, 2004 hän voitti Champ Car -mestaruuden ja dominoi sarjaa seuraavat kolme kautta voittaen mestaruuden neljä kertaa peräkkäin. Kukaan ei ollut aiemmin kyennyt samaan. Kaudella 2007 Bourdais jatkoi yhä Champ Carin dominointia Newman/Haas/Lanigan Racing -tallissa.
Bourdais siirtyi vuodeksi 2008 Formula 1 -sarjaan Scuderia Toro Rossolle. Hän sai ensimmäisestä kilpailustaan kaksi MM-pistettä, vaikka keskeytti kolme kierrosta ennen maalia moottoririkkoon. hän jäi kuitenkin tallikaverinsa Sebastian Vettelin varjoon ja kärsi epäonnesta. Vuonna 2009 hän jatkoi F1-uraansa Toro Rossossa ja sai pisteitä Australiasta ja Monacosta. Toro Rosso ei kuitenkaan ollut edellisvuotisessa vedossaan ja vauhti oli aihahtelevaa. Bourdais sai kauden puolivälissä Saksan osakilpailun jälkeen Toro Rossolta potkut ja hänet korvasi espanjalainen Jaime Alguersuari. Hänen potkuista kiersi huhuja joka kilpailun jälkeen ja sai lopulta lähtöpassit Toro Rossolta. Bourdais saavutti Formula 1 -uransa aikana kuusi MM-pistettä.
Formula 1 -tulokset
Lihavointi tarkoittaa paalupaikkaa, kursivointi kilpailun nopeinta kierrosta. Muut selitteet löytyvät täältä.