Neben dem Konkurrenten Lucas di Grassi ist Sebastien Buemi einer der erfolgreichsten Fahrer der Formel E. Als einer der vier Meister der Serie hat der Schweizer nicht nur die meisten Siege auf seinem Konto, sondern auch eine überragende Anzahl an Pole-Positions von Julius Bär vorzuweisen.
Buemi begann mit einer erfolgreichen Kart-Kampagne zu Beginn seiner Motorsportkarriere und wechselte 2004 in die Deutsche Formel-BMW-Meisterschaft. In seiner Debütsaison wurde Buemi Dritter - direkt hinter einem weiteren zukünftigen Formel-1-Fahrer, Sebastian Vettel. Buemi erhielt immer mehr Punkte, aber auch die Möglichkeiten, sich in den Open-Wheel-Klassen hochzuarbeiten.
Obwohl er im Alter von nur 15 Jahren, als er die Möglichkeit erhielt, ein Arrows F1-Auto zu fahren, seinen ersten Eindruck von Formel-1-Maschinen bekam, sollte Buemi erst 2009 sein Formel-1-Debüt geben. Bis zu diesem Zeitpunkt arbeitete er sich mit einer Saison in der Formel-3-Euroserie im Jahr 2006 vor und belegte den 12. Gesamtrang, bevor er 2007 sein Debüt in der GP2 gab. 2009 kam sein Durchbruch in die Formel 1, nachdem er die Aufmerksamkeit von Toro Rosso auf sich gezogen hatte, der ihn später in diesem Jahr anmeldete. Buemi war damit der erste Schweizer Fahrer, der seit 1995 in der Formel 1 fuhr.
Bis zum Ende der Saison 2011 fuhr er weiter für Toro Rosso, als er mit Jean-Eric Vergne zusammenarbeitete. Obwohl Buemi keinen weiteren Wettkampfauftritt für das Team hatte, bleibt er der Red Bull-Mannschaft als Ersatzfahrer verbunden.
Neben seinen Aufgaben in der Formel E nimmt Buemi auch mit Toyota an der Langstrecken-Weltmeisterschaft teil und gewann 2014 die Weltmeisterschaft sowie den ersten Platz beim 24-Stunden-Rennen von Le Mans 2018.
Nachdem Buemi drei Teammeistertitel für sein ehemaliges Team Renault e.dams mit nach Hause gebracht hatte, wechselte er in die Mannschaft von e.dams unter dem neuen Namen Nissan e.dams für die Debütsaison in der Formel E an der Seite von Oliver Rowland. Zusammen brachten die beiden das Team auf den vierten Platz in der Teamwertung und verpassten nur knapp einen Podiumsplatz, während Buemi hinter Jean-Eric Vergne Zweiter in der Fahrermeisterschaft wurde.
Zu Beginn seiner sechsten Saison in der Formel E ging Buemi erneut eine Partnerschaft mit Rowland ein. Nachdem Buemi in den ersten Runden mit der Entwicklung Schritt gehalten hatte, startete er seine Punktekampagne mit einem dritten Platz in Mexiko-Stadt. Neben Rowlands Leistung trugen die drei Podiumsplätze des Schweizer Fahrers beim Saisonfinale mit sechs Rennen in Berlin dazu bei, Nissan e.dam den zweiten Platz in der Teamwertung zu sichern.
Ein Best of Fifth in Rom war alles, was Sebastien Buemi für seinen bisher niedrigsten Punktestand in der Formel E in einer enttäuschenden siebten Saison vorzuweisen hatte. In Saison 8 ging es ihm besser, da das Feld immer dichter wurde, die Schweizer gingen im Rennen auf den 15. Platz und hatten einen 30-Punkte-Hol. Kein Silberbesteck, aber Verbesserungen, als er mit Envision Racing in Saison 9 einen Neuanfang anstrebt.