Démarrant très tôt dans l'aventure du sport automobile, De Vries a fait ses armes en karting. Après avoir remporté deux titres consécutifs aux Championnats du monde de karting en 2010 et 2011, de Vries est passé à course de monoplaces en Formule Renault 2.0. 

Le Néerlandais, originaire de Sneek, a poursuivi sa lancée victorieuse en remportant le championnat de Formule Renault 2.0 Alps et de Formule Renault 2.0 Eurocup. L'année suivante, il a couru dans la série Formule Renault 3.5 terminant en troisième place et remportant la course finale.

De Vries a fait le saut en GP3 avec ART Grand Prix en 2016. Au milieu d'une grille talentueuse, le Néerlandais a terminé l'année en sixième position avec deux victoires.

En gravissant l’échelle des monoplaces, de Vries est passé à la Formule 2 en 2017 il conduisait alors pour Rapax, puis pour Racing Engineering. Il a remporté sa première victoire à Monaco et a terminé sa première année en septième place. En 2018, De Vries a opté pour Prema Racing et a poursuivi sa courbe d'apprentissage ascendante dans la série de soutien de la Formule 1 avec trois victoires et une fin d'année en quatrième.

Retrouvant ART Grand Prix pour la saison F2 de 2019, de Vries a présenté de belles performances tout au long de la saison. La même année, il s’est aventuré hors des courses de monoplace en rejoignant la liste de pilotes de World Endurance Championship pour Racing Team Nederland.

À l'approche de la saison 2019/20, De Vries a acquis de l'expérience en travaillant avec Mercedes-Benz, après avoir rejoint la marque légendaire à titre de pilote d'essai en réalisant une formation avec simulateur F1. Ce rôle a conduit à l’essai du Silver Arrow 01, qui s’est transformé en un entraînement à temps plein avec le groupe allemand alors qu’il se préparait pour sa première année en tant que membre d'équipe d'ingénierie dans la série électrique.

Avant de passer à la conduite à plein temps avec la Formule E Team Mercedes-Benz EQ, de Vries a effectué des tests de recrue avec Audi, NIO et Envision Virgin Racing. Il partira aux côtés de son coéquipier Stoffel Vandoorne pour remporter le titre du championnat 2019/20.