Hamilton comenzó a correr en karts cuando tenía 8 años. Su primer campeonato llegó dos años después, en 1995. No fue hasta 1997 cuando firmó un contrato con McLaren, equipo de Fórmula 1. En el año 2000 se coronó campeón europeo de karts. El año 2001 supuso para Hamilton la entrada a la Fórmula Renault del Reino Unido, quedando quinto en la clasificación final. La temporada siguiente consiguió el tercer puesto (3 victorias, 3 vueltas rápidas y 3 poles). En 2003, Lewis dominó las series y estableció un récord del campeonato con 10 victorias, 9 vueltas rápidas y 11 pole positions. Ganó el campeonato dos pruebas antes de la carrera final. En 2004, Hamilton corrió en la competitiva Fórmula 3 Euroseries, que comparte cartel con el campeonato alemán de turismos (DTM).

Corriendo para Manor Motorsport, un equipo debutante en Europa, Lewis acabó 5º, habiendo conseguido una victoria en Norisring y 4 podios más en su año de debut. En 2005, el británico ganó el campeonato de Fórmula 3 Euroseries corriendo para el equipo ASM. Su palmarés ese año fue increíble: 15 victorias, 10 vueltas rápidas y 13 pole positions. Se proclamó campeón 4 carreras antes del final del campeonato. En 2006, se unió al equipo ARTONTO Grand Prix de GP2 Series reemplazando al campeón de 2005, Nico Rosberg. Su eficiencia en la GP2 Series fue impresionante debido a su gran calidad en el Gran Premio de Europa, ganó las dos carreras, siendo el segundo piloto (tras Nico Rosberg) en hacerlo y ganó en Mónaco saliendo desde la pole. En Silverstone, Lewis se superó y consiguió su segundo doblete, convirtiéndose así en el primer piloto en la historia de la GP2 en lograrlo. Lewis se convirtió en campeón de GP2 y tras ello fue nombrado uno de los pilotos oficiales de la escudería McLaren junto con Fernando Alonso para el año 2007.

El 24 de noviembre de 2006, salta la noticia de que Hamilton será fichado por el equipo McLaren para 2007. Tras un controvertido año, los pilotos de McLaren pierden el título, que cae en manos de Kimi Raikkonen con Ferrari. En la siguiente temporada, 2008, se proclama campeón por fin, no pudiendo revalidar el título en las siguientes temporadas hasta 2012.

Lewis Hamilton comienza el 2013 en la escudería de F1 Mercedes AMG. El piloto inglés asumía que no iba a ser fácil luchar por el campeonato con la escudería alemana después de sus flojos resultados en los últimos años y esperaba mejorar poco a poco. En 2014, Hamilton terminó y se consagró campeón del mundo con Mercedes. En 2015, se proclama de nuevo campeón por tercera vez. En 2016 queda subcampeón en favor de Nico Rosberg, volviendo a recuperar la corona proclamándose campeón de nuevo en 2017, 2018, 2019 y 2020. En 2021 pierde el título en las últimas vueltas del último Gran Premio celebrado en Abu Dhabi en favor de Max Verstappen.