Carriera Formula Renault La prima esperienza di Maldonado in una Formula automobilistica iniziò in Italia nel 2003. Egli gareggiò nel campionato di Formula Renault italiana con la Cram Competition, e si classificò settimo a fine stagione. Questo buon risultato fu ottenuto con tre piazzamenti a podio e una Pole Position.Italian Formula Renault Championship, 2003 URL Consultato il 1º febbraio 2007. La Cram Competition fece anche parte di una gara nel campionato di Formula Renault tedesca a Oschersleben.2003 Participations in German Formula Renault Consultato il 1º febbraio 2007.
Nel 2004 Maldonado corse sia nel campionato italiano di Formula Renault che in quello europeo, sempre col team Cram Competition. Il pilota venezuelano vinse il titolo italiano, con otto vittorie e sei Pole Position su diciassette gare disputate.2004 Participations URL Consultato il 1º febbraio 2007. Nel campionato europeo, invece, riuscì a classificarsi in ottava posizione nella graduatoria finale, con due vittorie.2004 European Formula Renault standings URL Consultato il 1º febbraio 2007. Maldonado trovò anche il tempo di entrare a far parte di una gara dell'ormai defunta Formula Renault V6 Eurocup a Spa-Francorchamps, ottenendo un buon quinto posto.2004 Participations Consultato il 1º febbraio 2007.
Nel novembre 2004, al pilota venezuelano fu data la possibilità di effettuare dei Test con la Minardi (allora scuderia di Formula 1) nel circuito di MisanoMinardi tests Maldonado at Misano URL Consultato il 1º febbraio 2007. L'ex proprietario della squadra, Gian Carlo Minardi, era presente ai test e commentò positivamente la prestazione di Maldonado.Albers quick at Misano URL Consultato il 1º febbraio 2007.
F3000 italiana Nel 2005, Maldonado abbandonò la Formula Renault e non ebbe nessuna occasione di compiere una piena stagione in qualsiasi categoria. Egli prese parte a quattro gare nella F3000 italiana con la Sighinolfi Auto Racing, nel quale una sola gara vinta era più che sufficiente per concludere in classifica al 9º posto.2005 F3000 Participations Consultato il 1º febbraio 2007. Prese, inoltre, parte a nove gare (con sette partenze all'attivo) nella World Series by Renault spagnola, con un settimo posto come miglior risultato.2005 WSR Participations Consultato il 1º febbraio 2007. Comunque, la sua partecipazione nel campionato fu funestata da una squalifica di ben quattro gare per guida pericolosa. Sulla scena di un incidente occorso a Monaco non rallentò nonostante la presenza delle bandiere gialle e uscì fuori pista investendo e ferendo gravemente un commissario.Maldonado handed ban after crash, news.bbc.co.uk, 25 maggio 2005. URL Consultato il 1º febbraio 2007.
World Series by Renault Maldonado partecipò a tempo pieno nella World Series by Renault con la Draco Racing nel 2006. Riuscì a classificarsi terzo nella graduatoria finale, con tre gare vinte, sei podi, e cinque Pole Positions.2006 WSR Participations Consultato il 1º febbraio 2007.WSR 2006 Drivers' Championship Consultato il 1º febbraio 2007.
Controversia Tuttavia, in una stagione che fu marchiata di controversie, Maldonado avrebbe potuto vincere il titolo se non ci fosse stata una squalifica dal primo posto per un'irregolarità tecnica sul circuito di Misano.Penalties hand victory to Vettel Consultato il 1º febbraio 2007. Draco Racing convocò un appello e il risultato della classifica rimase provvisorio fino alla decisione finale della Corte Nazionale degli Appelli per Eventi Sportivi in Italia, che confermarono la squalifica del pilota venezuelano nel gennaio 2007.Danielsson confirmed as champion Consultato il 1º febbraio 2007. I quindici punti persi lo avrebbero fatto passare dal terzo al primo posto in classifica, davanti a Alx Danielsson e a Borja García.
GP2
Le prestazioni di Maldonado nella WSR furono sufficienti per attrarre l'interesse delle squadre di GP2 e dopo un'ottima sessione di test sul finire del 2006 il pilota venezuelano firmò un contratto con la Trident Racing.Maldonado confirmed at Trident URL Consultato il 1º febbraio 2007. Maldonado colse la sua prima vittoria nella serie sul Circuito di Monte Carlo, dopo aver disputato appena quattro gare; tuttavia, il venezuelano dovette saltare gli ultimi quattro Gran Premi della stagione a causa della rottura di una clavicola durante gli allenamenti, uscendo così dalla Top Ten della classifica.
Per la stagione successiva Maldonado si accordò con la Piquet Sports. Nella prima gara della stagione, a Barcellona, e a Monaco il pilota venezuelano conquistò la pole position, concludendo rispettivamente in dodicesima e in seconda posizione le gare principali. Nel prosieguo della stagione Maldonado conquistò una vittoria e altri quattro podi, chiudendo in quinta posizione assoluta con 60 punti.
Passato alla ART Grand Prix, Maldonado aprì il 2009 con una serie di otto piazzamenti consecutivi a punti, con anche due vittorie nelle gare "sprint" a Monaco e in Gran Bretagna. Nelle restanti gare, però, Maldonado conquistò solamente due quarti posti, risultando nettamente battuto dal compagno di squadra Nico Hülkenberg, vincitore del Campionato, e chiudendo la stagione in sesta posizione, con 36 punti. Nel 2010, invece, il pilota venezuelano firmò un contratto con il Rapax Team, dominando nettamente il Campionato grazie ad una serie di ben sei vittorie consecutive nelle gare principali; Maldonado vinse il titolo con 87 punti, diventando il pilota con più vittorie nella storia della GP2.
Formula 1 2011-2013: Williams
2011 La vittoria del titolo GP2 e la sponsorizzazione dell'azienda petrolifera statale venezuelana PDVSA tramite il presidente Hugo Chávez garantirono a Maldonado il volante della Williams per il Campionato mondiale di Formula 1 2011, al fianco dell'esperto Rubens Barrichello; la sponsorizzazione tuttavia verrà pesantemente contestata nel Paese. La vettura si rivelò estremamente poco competitiva e il pilota venezuelano, pur riuscendo a entrare tra i primi dieci in qualifica in tre Gran Premi, impresa mai riuscita al suo compagno di squadra, si ritrovò a competere per posizioni di rilievo solo in poche occasioni. Nel Gran Premio di Monaco il pilota venezuelano rimase a lungo in zona punti, dovendosi però ritirare in seguito ad un incidente con Lewis Hamilton (a seguito del quale il pilota inglese fu penalizzato) a poche tornate dal termine, mentre occupava la sesta posizione.
In Gran Bretagna Maldonado ottenne una brillante settima posizione in qualifica, ma una cattiva partenza e la scarsa competitività della vettura sul bagnato lo relegarono al 14º posto finale. Maldonado conquistò il suo primo e unico punto stagionale nel Gran Premio del Belgio, nel quale giunse decimo dopo essere partito dalla ventunesima posizione; il pilota venezuelano era stato penalizzato di cinque posizioni sulla griglia di partenza per aver provocato deliberatamente un contatto con Lewis Hamilton in qualifica. Pur avendo spesso la meglio sul compagno di squadra in qualifica, Maldonado non conquistò altri punti, chiudendo la stagione in diciannovesima posizione assoluta.
2012 Dopo aver disputato la peggiore stagione dalla fondazione, per il 2012 la Williams apportò diversi cambiamenti al proprio reparto tecnico, passando inoltre dai motori Cosworth ai Renault.
La competitività della vettura ne beneficiò e Maldonado riuscì a competere per la zona punti già nelle prime gare. Dopo essersi ritirato per un incidente all'ultimo giro nel Gran Premio d'Australia mentre occupava la sesta posizione e nel Gran Premio della Malesia per un guasto al motore nelle ultime tornate di gara, il pilota venezuelano conquistò i primi punti stagionali in Cina, dove giunse ottavo alle spalle del compagno di squadra Bruno Senna.
Nel Gran Premio di Spagna Maldonado fece segnare il secondo tempo in qualifica, conquistando però la pole position grazie ad una penalità inflitta a Lewis Hamilton. In gara, dopo un lungo duello con Fernando Alonso, il pilota venezuelano conquistò la prima vittoria della carriera, riportando la Williams al successo dopo oltre sette anni (l'ultima vittoria della scuderia inglese risaliva al Gran Premio del Brasile 2004 dove vinse Montoya) e diventando il primo venezuelano nella storia della Formula 1 a vincere un Gran Premio.
Nelle nove gare successive, tuttavia, Maldonado non ottenne piazzamenti a punti, non sfruttando diverse brillanti prestazioni in qualifica e subendo diverse sanzioni dai commissari di gara. Nel Gran Premio d'Europa Maldonado si schierò in terza posizione sulla griglia di partenza, ma nelle fasi finali della gara fu protagonista di una collisione con Hamilton mentre i due si contendevano l'ultimo posto sul podio. Il venezuelano riuscì a concludere la corsa in decima posizione, ma fu retrocesso al dodicesimo posto perché ritenuto colpevole nell'incidente col rivale. In Belgio Maldonado ottenne il terzo tempo in qualifica, venendo però retrocesso di tre posizioni sulla griglia per aver ostacolato Hülkenberg. In gara il venezuelano, partito anticipatamente, fu prima coinvolto in un incidente alla prima curva e poi tamponò Timo Glock nel tentativo di rimontare. La partenza anticipata e l'incidente con Glock gli costarono l'arretramento di dieci posti sulla griglia di partenza del successivo Gran Premio d'Italia, chiuso fuori dalla zona punti.
A Singapore Maldonado, partito in prima fila, lottò per le posizioni di vertice fino a metà gara, quando fu costretto al ritiro per un guasto idraulico. Nel successivo Gran Premio del Giappone il pilota venezuelano tornò a punti, giungendo ottavo al traguardo. Ad Abu Dhabi Maldonado ottenne un'altra ottima prestazione in qualifica, facendo segnare il quarto tempo. In gara chiuse in quinta posizione, nonostante fosse rallentato da problemi al KERS manifestatisi dopo poche tornate.
Maldonado chiuse la stagione in quindicesima posizione nella classifica piloti, avendo conquistato appena 45 punti nonostante la vittoria nel Gran Premio di Spagna e le diverse ottime prestazioni in qualifica. Si tratta di un record particolare: è il piazzamento finale più basso ottenuto da un pilota che ha vinto almeno un Gran Premio nella stagione stessa. Il pilota venezuelano fu poi confermato dalla Williams anche per la stagione 2013, al fianco del debuttante Valtteri Bottas.
2013 La stagione 2013 iniziò in maniera molto negativa per Maldonado. Nonostante il pilota venezuelano si fosse dichiarato fiducioso sulla competitività della vettura nei test pre campionato,, nella gara inaugurale a Melbourne Maldonado rimase fuori dalla Q1 e si ritirò a metà gara per un testacoda, descrivendo la sua monoposto come "inguidabile". La situazione non migliorò nelle quattro gare successive, nelle quali il pilota venezuelano non conquistò punti. Nel Gp di Monaco fu protagonista di uno spettacolare incidente con Max Chilton, dal quale uscì illeso nonostante la violenza dell'impatto contro le barriere fosse stata notevole.
Riuscì ad ottenere il primo punto stagionale per sé e per la squadra solo alla decima gara del campionato, disputata in Ungheria. Nel resto della stagione, però, i risultati continuarono a rimanere deludenti, e Maldonado fu più volte battuto in qualifica dal debuttante compagno di squadra Valtteri Bottas.
Nelle ultime gare il pilota venezuelano espresse insoddisfazione nei confronti della Williams. Dopo il Gran Premio di Abu Dhabi la scuderia e il pilota annunciarono di aver posto termine al proprio rapporto. Nel successivo Gran Premio degli Stati Uniti Maldonado accusò pubblicamente la Williams di aver sabotato la sua vettura, alterando i valori di pressione e temperatura degli pneumatici, ma in seguito ritrattò le affermazioni. Il 29 novembre venne ufficializzato il suo passaggio alla Lotus.
2014-2015: Lotus 2014