1973 - Magnum Ford MkIII 1600
Gilles debutta nelle competizioni automobilistiche in Formula Ford, nella serie provinciale. Vince sette gare su dieci ed è campione del Québec; viene inoltre proclamato "Rookie of the year".
1974 - Écurie Canada March Ford 74B
Corre in Formula Atlantic disputando sei gare. Ottiene un terzo ed un sesto posto poi si frattura la caviglia sinistra in un incidente sul circuito di Mosport. Riprenderà il campionato canadese terminando sedicesimo.
1975 - Team Skiroule March Ford 75B
Partecipa nuovamente al campionato canadese di Formula Atlantic: disputa sei gare ottenendo un primo ed un secondo posto. Conclude la stagione in quinta posizione di classifica.
1976 - Carter Racing Chevrolet Camaro
La prima gara del 1976 è nel campionato IMSA Camel GT. Sul circuito di Daytona Beach partecipa alla "24 ore" in coppia con un altro pilota canadese, Maurice Carter. Si ritirano dopo trentaquattro giri per un guasto al motore.
1976
Écurie Canada Skiroule March Ford 76B / Direct Film March Ford 76B
Un anno trionfale lo vede vincere nove gare su dieci, partendo per ben nove volte dalla pole position. Vince sia il titolo canadese che quello statunitense di Formula Atlantic.
1976 - March 762 Hart
Prima corsa europea per Gilles sul circuito francese di Pau, valida per il campionato di Formula 2. Decimo in prova e ritirato in gara per problemi tecnici.
1977 - Chevron Ford B39
Gilles accetta l'offerta di correre con la Chevron all'inizio del 1977, nella Formula Atlantic sudafricana, ma ben presto si rende conto che la nuova B39 non è affatto competitiva, piazzandosi solo sesto nella classifica finale.
1977 - Direct Film March Ford 77B
Villeneuve si aggiudica nuovamente il campionato canadese di Formula Atlantic con tre vittorie.
1977 - Wolf Dallara Chevrolet WD1
Nel campionato Can-Am ottiene una pole ed un terzo posto concludendo dodicesimo nella classifica generale.
1977 - Marlboro McLaren Ford M23
Il debutto in Formula 1 avviene sul circuito di Silverstone nel Gran Premio di Gran Bretagna. Dopo essersi qualificato in nona posizione, il pilota canadese termina la gara all'undicesimo posto.
1977 - Unilock BMW 320i
Tra un campionato e l'altro, Gilles disputa in coppia con Eddie Cheever, la "6 ore di Mosport", gara valida per il campionato mondiale di Endurance, con una BMW gruppo 5. Conclude sul podio, al terzo posto dopo essere partito dall'undicesimo.
1977 - Ferrari 312T2
La Ferrari lo ingaggia per sostituire Niki Lauda nel Gran Premio del Canada a Mosport. Le qualifiche non sono brillanti e la gara lo vede concludere in dodicesima posizione. Nel Gran Premio successivo, in Giappone, Gilles terminerà la corsa anzitempo per un uscita di pista in seguito ad una collisione con la Tyrrell di Ronnie Peterson. Il bilancio è tragico: due morti e dieci feriti tra il pubblico, posizionato in zona vietata.
1978 - Ferrari 312T2 / Ferrari 312T3
Disputa con la Ferrari tutti i sedici Gran Premi del Campionato Mondiale di Formula 1 e coglie la sua prima vittoria iridata, in Patria, sul circuito di Montréal. In classifica finale del mondiale è nono avendo conquistato anche un terzo, un quarto ed un sesto posto in altre gare.
1979 - Ferrari 312T3 / Ferrari 312T4
Sempre con la Ferrari, ottiene tre vittorie nel campionato di Formula 1. È secondo nella classifica generale alle spalle del suo compagno di scuderia Jody Scheckter. Nasce la "Febbre Villeneuve" grazie ai numerosi funambolismi in pista del piccolo canadese. Epico il duello con René Arnoux a Digione, nel Gran Premio di Francia.
1979 - Alitalia Lancia Beta Monte-Carlo Turbo
A fine stagione, in coppia con Walter Röhrl ed il suo co-pilota Christian Geistdörfer, partecipa al "Giro d'Italia" automobilistico. Alla fine delle tappe, conquista la vittoria, ma viene squalificato per irregolarità commesse dalla sua squadra.
1980 - Ferrari 312T5 / Ferrari 126C Turbo
Ancora con la scuderia Ferrari, conclude decimo nella classifica finale del mondiale di Formula 1 per evidenti carenze tecniche della monoposto. Ottiene soltanto quattro piazzamenti in zona punti. Nel frattempo Gilles porta al debutto la nuova Ferrari turbo durante le prove del Gran Premio d'Italia a Imola.
1981 - Ferrari 126CX / Ferrari 126CK / Ferrari 126C
Abbandonato lo sviluppo dell'inedito sistema "Comprex", è l'anno del motore turbocompresso con due fantastiche vittorie a Monte-Carlo (la prima volta di un turbo su un circuito cittadino) ed in Spagna. Sull'ultimo gradino del podio in Canada, Villeneuve termina la stagione in settima posizione assoluta.
1982 - Ferrari 126C2
Quattro Gran Premi con la Ferrari e poi il tragico incidente di Zolder in Belgio, sabato 8 maggio alle 13.52 durante le qualifiche. Il suo cuore cesserà di battere alle 21.12 dello stesso giorno; il più grande artista della Formula 1 esce di scena per entrare nella leggenda.
