Po zdobyciu sześciu krajowych tytułów mistrzowskich w kartingu, wygrał stypendium pozwalające ścigać się w Formule Skip Barber Dodge Series. Zdobył w tej serii tytuł mistrzowski w 1999 roku. Kolejne dwa lata ścigał się w Barber Dodge Pro Series, a w 2002 roku wystartował w Formule Atlantic zajmując na koniec sezonu szóste miejsce.
Champ Car
Dobre występy w pierwszym sezonie startów w Formule Atlantic, zwróciły na Hunter-Reaya uwagę szefów zespołów serii Champ Car. W 2003 roku wystartował w debiutującym w tej serii zespole American Spirit Team Johansson i pomimo niskiego budżetu oraz słabszego nadwozia udało mu się w pierwszym sezonie startów dwukrotnie stanąć na podium, w tym raz na najwyższym stopniu – w Surfers Paradise.
W sezonie 2004 Hunter-Reay przeszedł do zespołu Herdez Competition, dla którego zdobył pierwsze pole position i zwycięstwo. Cały sezon jednak był dość nieregularny i zakończył go na 9. miejscu. W kolejnym sezonie znalazł miejsce w zespole Rocketsports, który nie był zbyt konkurencyjny i najlepsze miejsce jakie udało mu się osiągnąć to szóste (w Toronto i w Denver).
A1 Grand Prix i 24 godziny Daytony
W sezonie 2006/2007 Hunter-Reay pracował w amerykańskim zespole w serii A1 Grand Prix. Miał wystartować w Pekinie jednak problemy z torem ograniczyły czas treningów i Ryan nawet nie usiadł za kierownicą. Ostatecznie zadebiutował podczas nowozelandzkiej rundy w Taupo.
W drugiej części sezonu 2007 zespół Rahal Letterman Racing startujący w serii IndyCar ogłosił, że Ryan Hunter-Reay zastąpi Jeffa Simmonsa, którego zespół zwolnił po serii wypadków. Startując tylko w ostatnich sześciu wyścigach sezonu Ryan zapewnił sobie tytuł nowicjusza roku (Rookie of the year). Sezon 2008 to pierwszy pełny sezon w jego wykonaniu i również pierwsze zwycięstwo w tej serii (na torze Watkins Glen International). Ostatecznie zajął 8. miejsce w klasyfikacji generalnej, najlepsze spoza kierowców z trzech najsilniejszych zespołów.
Wszystko wskazywało na to, że sezon 2009 będzie kontynuował w zespole Rahal Letterman, jednak na początku roku zespół ogłosił, że z braku sponsorów nie przystąpi do rywalizacji. W tej sytuacji pomógł kontrakt z firmą odzieżową która została jednym z głównych sponsorów serii i na kilka dni przed rozpoczęciem sezonu ogłoszono, że Hunter-Reay wystartuje w drugim samochodzie zespołu Vision Racing[1]. W pierwszym wyścigu sezonu sprawił sporą niespodziankę zajmując drugie miejsce (najlepszy wynik w historii zespołu Vision Racing), później jednak notował słabsze wyniki. 12 czerwca ogłoszono, że Hunter-Reay zastąpi kontuzjowanego Vítora Meirę w zespole A.J. Foyt Enterprises[2]. W nowym zespole Ryan jeździł do końca sezonu zajmując najlepsze miejsce – czwarte – na torze w Lexington, a w klasyfikacji generalnej sezonu uplasował się na 15. miejscu.
W 2010 roku został kierowcą zespołu Andretti Autosport, dzięki wsparciu koncernu odzieżowego IZOD, równocześnie nowego sponsora tytularnego serii IndyCar. Początkowo nie miał zapewnionego pełnego programu startów, jednak bardzo dobre występy, w tym zwycięstwo w Long Beach sprawiły, że otrzymał możliwość startu we wszystkich wyścigach i w klasyfikacji sezonu zajął 7. miejsce. Sezon 2011 rozpoczął bardzo słabo. Dopiero w połowie roku uzyskał kilka lepszych wyników, w tym jedno zwycięstwo, co na koniec sezonu dało mu w klasyfikacji ponownie 7. miejsce.
Początek sezonu 2012 był dla Hunter-Reaya umiarkowanie dobry, natomiast w połowie sezonu stał się poważnym kandydatem do mistrzostwa po wygraniu trzech wyścigów z rzędu. O tytuł walczył z Willem Powerem do ostatniego wyścigu, ale ostatecznie to Ryanowi przypadł tytuł mistrzowski zdobyty różnicą zaledwie trzech punktów w klasyfikacji generalnej.