Sebastien Buemi a Red Bull utánpótlásprogramjának neveltje. A svájci 2004-2005-ben a Formula BMW-ben versenyzett, 2007-ben második lett a Formula 3 Euroseriesben és az A1GP-be és a GP2-be is belekóstolt már abban az évben.
2008-ban a Red Bull teszt- és tartalék pilótája volt, a GP2-ben pedig 2 futamgyőzelemmel és három másik dobogós helyezéssel a 6. helyen végzett. Az 1995-ös idényben versenyző Jean Denis Deletraz után Buemi a második svájci F1-es pilóta lett.
2010-ben felemás teljesítményt nyújtott a Toro Rossónál, felmerült, hogy a svájcit esetleg kidobják. Végül nem találtak jobbat helyette, amennyiben azonban rosszul szerepel, Daniel Ricciardót ültetik a helyére. A nagy tét doppingolhatja a svájcit, de akár teljesen össze is omolhat.