Nato ad Avignone,[1] Alesi inizia a correre con i kart nel 2013, con la Baby Race SRL in due categorie: nella KF3, dove chiude al 14º posto e nella KFJ, in cui chiude 28º.[2]
Formula 4 francese
Nel marzo 2015 Alesi passa dai kart alle monoposto, partecipando al campionato di Formula 4 francese.[3] Nella prima gara conquista la pole position[4] e vince, facendo segnare anche il giro veloce. Nell'arco della stagione conquista altre due vittorie e riesce a concludere 2º nella categoria junior e 4º nella classifica generale.
GP3 Series
Nel dicembre 2015 Alesi prende parte ai test poststagionali di GP3 con le squadre Arden International e Jenzer Motorsport.[5] Nello stesso mese, il pilota annuncia di voler partecipare alla categoria nella stagione 2016,[6] cosa che poi effettivamente avviene, con l'ingaggio da parte della Trident. La sua prima stagione nella categoria si rivela essere difficile per il pilota transalpino, che riesce a conquistare un solo punto in tutta la stagione.
Per la stagione successiva viene confermato dal team,[7] e i suoi risultati migliorano notevolmente. Riesce infatti a conquistare tre vittorie (tutte in gare sprint) e il quinto posto nella classifica generale dietro ai quattro piloti del team ART Grand Prix.
Nella stagione 2018 prosegue con il team Trident Racing,[8] per affrontare la sua terza stagione nella categoria. Questa stagione si rivela essere peggiore della precedente, e Alesi riesce a vincere solo una gara che gli permette di piazzarsi settimo in campionato.
Formula 2
Per la stagione 2019 sale di categoria, passando in Formula 2, ma restando sempre al team Trident.[9]
Nel marzo 2016, Alesi viene inserito nella Ferrari Driver Academy (insieme al monegascoCharles Leclerc), il che lo porta nella stessa scuderia con cui il padre aveva corso nei primi anni '90.[12] Il 25 gennaio 2021 guida per la prima volta una monoposto di Formula 1, durante un test privato della Ferrari a Fiorano, svoltosi a bordo della Ferrari SF71H[13], successivamente viene comunicata la sua uscita dal programma.[14]
Corse in Giappone
Super GT
Nel 2021 Alesi lascia le corse europee, inizia un'avventura in Giappone, terra natale della madre. Si iscrive al campionato Super GT nella classe G300 con il team Gazoo Thailand come terzo pilota, guiderà una Lexus RC-F[15].
Super Formula
Sempre nel 2021 corre nella Super Formula Lights, la seria propedeutica della Super Formula, nel primo weekend di gara sul Circuito del Fuji conquista due terzi posti in gara 1 e gara 3[16]. Nel secondo weekend a Suzuka, nelle tre gare della Super Formula Lights conquista tre podi, nello stesso weekend è chiamato dal team TOM'S per sostituire Kazuki Nakajima in Super Formula[17]. La sua prima gara nella massima categoria giapponese riesce ad arrivare a punti grazie a un nono posto[18]. Sul circuito di Autopolis, Alesi partecipa ancora sia alle due gare della Super Formula Lights dove arriva in entrambe secondo e partecipa alla Super Formula dove conquista la pole, la gara viene interrotta a causa del meteo e Alesi vince, ma gli vengono assegnati metà dei punti[19]. Sul Circuito di Sugo Alesi conquista le sue due prime vittorie nella Super Formula Lights[20]. A Motegi si svolgono le ultime gare della Super Formula Lights, Alesi vince sia gara 1 e gara 3, chiudendo così secondo in classifica generale a soli sei punti dal campione Teppei Natori[21].
Nel 2022 Alesi diventa pilota a tempo pieno del team TOM'S per correre nella nuova stagione della Super Formula[22]. Viene richiamato anche per la stagione 2023, ma dopo quattro eventi viene appiedato dal team venendo sostituito da Ukyo Sasahara[23].
^(EN) Giuliano Alesi - Vrooam Lubricants, su vrooam-lubricants.com. URL consultato il 7 gennaio 2016 (archiviato dall'url originale il 3 febbraio 2016).
^(EN) Giuliano Alesi to step up to GP3 in 2016, su motorsport.com, 18 dicembre 2015. URL consultato il 7 gennaio 2016 (archiviato dall'url originale il 27 dicembre 2017).