Trước năm 2018: Leclerc là thành viên của học viện tay đua Ferrari. Anh đã giành chức vô địch GP3 Series 2016 và vô địch F2 2017.

Năm 2018, Leclerc bắt đầu tham gia đua F1 trong màu áo Sauber[1], một đội hợp tác với Ferrari. Sauber đứng cuối bảng năm 2017, và Leclerc góp công lớn trong việc cải thiện vị trí đội đua lên thứ tám trong mùa giải năm 2018, và cũng là người có thứ hạng cao nhất trong số hai tay đua của Sauber. Ở GP Bỉ, Leclerc gặp tai nạn nghiêm trọng khi bị chiếc xe của Fernando Alonso chồm lên khoang lái, may mà chiếc xe F1 2018 có trang bị Halo nên Leclerc không bị thương tich gì[2].

Năm 2019, Leclerc được Ferrari chọn để thay thế cho Kimi Raikkonen[3], tại đó anh sát cánh cùng với Sebastian Vettel. Leclerc trở thành tay đua trẻ thứ hai trong lịch sử mùa giải Công thức 1 xuất phát ở vị trí đầu tiên tại Bahrain Grand Prix năm 2019. Anh đã dẫn đầu trong phần lớn cuộc đua nhưng cuối chặng lại bị trục trặc động cơ nên để mất chiến thắng vào tay Lewis Hamilton[4] song vẫn kịp giành podium F1 đầu tiên trong sự nghiệp.

Ở GP Áo, Leclerc cũng dẫn đầu rất nhiều vòng trước khi bị Max Verstappen đánh bại ở vòng áp chót[5]. Hay tay đua cùng sinh năm 1997 này tiếp tục đụng độ lớn để giành vị trí thứ ba ở chặng đua GP Anh ngay sau đó, lần này người chiến thắng là Leclerc[6].

Chiến thắng F1 đầu tiên của Leclerc là ở GP Bỉ trên đường đua Spa Francorchamps, sau một trận quyết đấu với Lewis Hamilton[7]. Anh không ăn mừng chiến thắng và dành tặng nó cho người bạn xấu số Anthoine Hubert, tay đua F2 qua đời trước đó một ngày[8]. Chặng đua tiếp theo chính là GP Italia sân nhà của Ferrari, Leclerc đã làm nức lòng các tifosi bằng một chiến thắng quả cảm nữa[9]. Đây là hai chặng đua mà Leclerc đều giành pole.

Leclerc có thêm 3 lần giành pole ở 7 chặng đua cuối cùng của mùa giải song đều không thể chuyển hóa thành chiến thắng. Giai đoạn này mối quan hệ với đồng đội Sebastian Vettel trở nên căng thẳng. Đỉnh điểm là ở GP Brasil, hai tay lái Ferrari không ai nhường ai đã tự loại nhau ra khỏi cuộc đua[10].

Có hai chặng đua khác mà Leclerc phải bỏ cuộc là ở sân nhà Monaco và GP Đức.

Mùa giải 2020: Đội đua Ferrari trở nên suy yếu ở mùa giải 2020 nhưng Leclerc vẫn có thể giành được 2 podium ở GP Áo (là chặng đua mở màn của mùa giải) và GP Anh. Ở GP Styria, Leclerc và Sebastian Vettel lại va chạm với nhau khiến cho cả hai cùng bỏ cuộc[11].

Sau mùa giải này Leclerc có người đồng đội mới là Carlos Sainz jr[12], trong khi Vettel chuyển sang Aston Martin.

Mùa giải 2021: Ở chặng đua thứ 5 trên sân nhà GP Monaco, Leclerc giành pole sau khi tông rào ở vòng chạy Q3 cuối cùng[13]. Cú tông này khiến cho chiếc xe bị hư làm anh không thể tham gia cuộc đua chính. Leclerc tiếp tục giành pole ở chặng đua thứ 6-GP Azerbaijan theo kịch bản của chặng đua trước (Yuki Tsunoda và Carlos Sainz gặp tai nạn ở vòng chạy cuối cùng ở Q3)[14]. Lần này thì Leclerc có thể tham gia đua chính nhưng anh chỉ có thể cán đích ở vị trí thứ 4.

Ở GP Styria, Lerclerc va chạm với Pierre Gasly ở pha xuất phát nhưng có thể vượt trở lại P7 và được bầu chọn là tay đua xuất sắc nhất chặng[15]. Sang đến GP Áo cũng ở Red Bull Ring, Leclerc hai lần bị Sergio Pérez phạm lỗi[16].

Ở GP Anh, tận dụng việc Max Verstappen phải bỏ cuộc và Lewis Hamilton bị phạt mà Leclerc có được vị trí dẫn đầu trong phần lớn cuộc đua. Đến khi cuộc đua còn hai vòng, anh bị Lewis Hamilton vượt nên chỉ về nhì[17]. Đây là podium đầu tiên trong mùa 2021 của tay đua người Monaco.