2005-ben megnyerte az első GP2 sorozatot, ami után egyenes útja vezetett a Forma-1-be.
Apja volt csapata, a Williams szerződtette le 2006-ban. A McLaren szerette volna elvinni 2008-ra Fernando Alonso helyére, de Rosberg inkább eredeti csapatánál maradt, azonban a gyenge autó miatt elmaradó sikerek – két dobogó azért összejött – egyre jobban frusztrálták, és kilátásba helyezte, hogy ha 2009-ben sem jönnek az eredmények, távozik.
Megtette, 2010-ben Michael Schumacher mellé igazolt a Mercedes GP-hez, dobogója volt, de a gyengécske autóval a győzelemre nem volt esélye. Sovány vigasz lehetett számára, hogy hétszeres világbajnok csapattársánál szinte mindig jobb volt, 2011-ben viszont már kiegyenlítettebbé vált köztük a verseny. Rosberg a tavalyi Mercedesszel sem győzhetett, talán idén sikerül végre.