Bottas mendapat tempat ke-8 dalam kejuaraan Karting World Cup untuk P.D.B. Racing Team, dengan menggunakan casis Gillard dan enjin Parilla.

Bottas memenangi kedua-dua kejuaraan Formula Renault Eurocup dan Formula Renault Northern European Cup pada tahun 2008. Dengan ini, beliau mengulangi pencapaian Filipe Albuquerque, yang memenangi kejuaraan NEC dan Eurocup pada musim yang sama, pada tahun 2006.

Bottas juga memenangi kejuaraan Formula Renault UK Winter Series 2007, dengan memenangi tiga daripada empat perlumbaan dalam kejuaraan tersebut.

Beliau berganjak ke kejuaraan Formula Three Euroseries bagi musim 2009 dengan pasukan ART Grand Prix. Walaupun beliau tidak memenangi sebarang perlumbaan, Bottas mendapat dua petak pertama dalam siri tersebut. Pada bulan Jun 2009, Bottas memenangi kejuaraan Masters of Formula 3, dan mendapat tiga petak pertama dan menetapkan pusingan terpantas dalam perlumbaan itu. Dengan memenangi acara itu sekali lagi pada tahun 2010, beliau menjadi pemandu pertama untuk memenangi gelaran F3 Masters sebanyak dua kali.[1]

Pada tahun 2010, Bottas telah ditugaskan sebagai pemandu ujian untuk pasukan Williams dalam Formula Satu.[2] Beliau kekal sebagai pemandu ujian untuk pasukan tersebut bagi musim 2011 & 2012 (di mana beliau akan mengambil bahagian dalam 15 sesi latihan bebas), pada masa yang masa bertanding di GP3 Series dengan pasukan ART.[3] Selepas permulaan yang sukar untuk musim ini, beliau mendapat kemenangan dalam setiap satu daripada empat perlumbaan terakhir hujung minggu dan memenangi kejuaraan tersebut dengan memenangi perlumbaan kedua terakhir di hadapan rakan sepasukannya, James Calado.

Bottas kembali berlumba pada tahun 2013, selepas beliau telah disahkan sebagai rakan sepasukan Pastor Maldonado di pasukan Formula Satu Williams bagi musim 2013 pada 28 November 2012.[4] Pada 8 Jun 2013, Bottas mendapat keputusan kelayakan terbaiknya, dengan mendapat tempat ke-3 di Grand Prix Kanada (Circuit Gilles Villeneuve, Montréal), di belakang Sebastian Vettel (pertama), dan Lewis Hamilton (ke-2).[5] Namun, beliau gagal mendapat sebarang mata dalam perlumbaan tersebut.