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1989年至1991年，维伦纽夫参加了意大利F3赛事，1991赛季，虽然他没能赢得一场分站赛的冠军，但他仍然在年度排名中位列第6。1992年，维伦纽夫转到了日本F3赛事，3次分站赛的胜利使他赢得了年度车手亚军称号。
随后他又参加了北美洲丰田大西洋赛事并赢得了5场比赛的胜利，以前他从未获得过这样的成绩。
很快维伦纽夫又出现在了印地赛事的赛场上并荣膺了1994年度最佳新秀奖。同一年，他在印第安纳波里斯500大赛中获得亚军，在Road
America赛道进行的比赛为福希思车队(Forsythe)赢得了冠军奖杯。最终他在那个赛季排在了积分榜第6名的位置上。1995年，维伦纽夫赢得了印第安纳波里斯500大赛，而且如愿以偿的获得了印地赛事车手冠军头衔。
1996年的澳大利亚大奖赛上，维伦纽夫第一次出现在F1赛场，当时他代表的是威廉姆斯车队，他在排位赛中取得正式比赛的首发位置并险些赢得自己的第一场分站赛冠军，但队友达蒙·希尔获得了比赛的胜利，维伦纽夫屈居第2。但很快他就在欧洲大奖赛上迎来了第一场分站赛胜利，此后又先后赢得了英国、匈牙利和葡萄牙大奖赛的冠军。直到赛季的最后一场比赛，维伦纽夫一直紧紧咬住队友，但一次事故使维伦纽夫不得不退出比赛，达蒙·希尔最终拿下了那个赛季的车手总冠军。
1997赛季，维伦纽夫在前6场比赛中3次获胜，随后又在4站比赛中夺取了胜利，到最后一站在赫雷斯赛道进行的比赛时，维伦纽夫仅落后迈克尔·舒马赫一个积分。这是一场引起争论的比赛，但舒马赫中途突出了比赛，维伦纽夫驾驶他那辆也已经状况不佳的赛车第3个冲过了终点线，但这足以让他锁定车手总冠军头衔了。
1998赛季，威廉姆斯车队失去了雷诺引擎的支持，他们也无法在速度上与竞争对手相抗衡，维伦纽夫取得的最好名次是在德国和匈牙利大奖赛上获得的第3名。赛季结束后，他以21个积分位列车手积分榜第6位。
1999赛季，维伦纽夫投靠了接管特利尔车队的英美车队，他希望再次登上车手冠军的宝座，但事与愿违，赛季的绝大部分时间里，他都在频繁的退出正式比赛。几次出色的排位赛成绩也没能充分利用到正式比赛中，赛季结束时维伦纽夫一分未得。
维伦纽夫在2000赛季继续为英美车队效力，赛车也在新赛季中使用了更加强劲的本田引擎，他希望能够再次触摸到冠军奖杯。然而，统治赛场的是法拉利和迈凯轮两支极其强大的车队，维伦纽夫甚至没有登上过颁奖台。尽管英美车队没能赢得比赛的胜利，但他们在年度车队积分榜中的名次已经上升到了第5名，由此他们也被认为是进步最快的车队。
2001赛季，维伦纽夫与老朋友奥利维尔·潘尼斯搭档，尽管他在这个赛季登上了颁奖台，但胜利离他似乎是那么的遥远。赛季尾声出现对英美赛车性能不佳的抱怨，维伦纽夫也只能带着对2002赛季的美好期望结束了这一赛季。然而，在英美004型赛车发布的前夕，他的长期挚友和导师克雷格·帕洛克辞去了车队中的职务，同时这也使维伦纽夫在英美车队的未来画上了问号。2002赛季，维伦纽夫仅获得了4个积分，尽管有很多传言称他将步帕洛克的后尘离开英美车队，但他还是与简森·巴顿组成了英美车队2003赛季车手阵容。
2003赛季证明维伦纽夫与英美车队间的合作很不愉快，在两场大奖赛上获得的第6名使他拿到了6个积分，而队友巴顿获得的积分比他多了两倍以上。而美国大奖赛也成为了他在英美车队的最后演出，虽然他随队前往日本，但他并没有出现在赛季最后一场比赛中，因为佐藤琢磨取代了他的参赛位置。可能我们永远也无法清楚的知道是否英美车队决定不让维伦纽夫参加最后一场比赛，还是他自己决定退出，但维伦纽夫与英美车队之间的合作已然终结。
2004赛季，维伦纽夫没有获得参赛车手的位置，但雷诺车队在最后3场比赛向他发出了召唤，原因是雅诺·特鲁利已经遭到了雷诺车队的抛弃。在等待了一个赛季后，索伯车队终于向他发出了邀请，他将作为菲利普·马萨的队友为索伯车队出征2005赛季。
维伦纽夫代表雷诺车队参加了最后3场比赛，但事实证明他与另一名雷诺车手费尔南多·阿龙索之间存在着不小的差距-尤其是在正式比赛中，3场比赛他没能为雷诺获得一个积分，雷诺车队也只能排在年度车队积分榜第3名的位置上。为索伯车队效力可能是他再攀职业生涯顶峰的最后机会。彼得·索伯为他提供了条件，现在要看维伦纽夫的行动了。
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