Vitantonio Liuzzi 2001-ben robban be a motorsport világába, amikor megnyerte a gokart világbajnokságot, és második lett a német Formula Renault-bajnokságban.
2004-ben került be a Forma-1 előszobájának tartott F3000-es szériába, ahol kezdő évében tízből hét versenyt nyert meg, és azonnal bajnok lett. Ekkor figyelt fel rá a Red Bull, és 2005-re tartalék pilótának szerződtették. Még ebben az évben debütált a legfelsőbb kategóriában is, az osztrák Klient helyettesíthette a San Marino Nagydíjon, a Spanyol Nagydíjon, és Monte-Carlóban. Rögtön az első versenyén pontszerző volt, a Red Bullt San Marinóban a nyolcadik helyen hozta be.
2006-tól 2007-ig a Red Bull fiókcsapatánál, a Toro Rossónál versenyzett, 2007-ben érte el pályafutása legjobb eredményét, amikor hetedik lett a Kínai Nagydíjon. 2008-tól 2010-ig a Force Indiánál versenyzett, ahol a legjobb eredménye szintén egy hatodik hely volt, ezúttal a 2010-es, kaotikus Koreai Nagydíjon. Év végén 21 pontjával a 15. lett a világbajnokságon, ami az eddigi legjobb eredménye.
Idén februárban már tesztelhette a Hispania F111 nevű 2011-es autóját Barcelonában, valószínűleg akkor győzte meg a csapat vezetését, hogy rá van szükség.
"Évek óta ismerem Toniót, hiszen már kisebb kategóriákban is versenyzett nálam. Ő egy nagyon profi pilóta, aki számtalan előnyt nyújthat a csapatunknak. Meg vagyok győződve, hogy sokat fog segíteni az autó fejlesztésében, és arról is, hogy gyors pilóta. Már más csapatoknál is hatékonyan működött közre abban, ahogy egy sereghajtó autóból versenyképes autó vált. Büszke vagyok arra, hogy a Hispania Racingnél fog versenyezni." - mondta Colin Kolles, a Hispania Racing csapatfőnöke.
"Nagyon örülök, hogy aláírhattam a szerződésemet a Hispania Racinggel. Sosem adtam fel a reményemet, hogy a Forma-1-ben maradhatok, hiszen megvan a tapasztalatom és a helyes beállítottságom ahhoz, hogy egy fiatal és ambiciózus csapat tagja legyek. Most új kihívással nézek szembe, ami izgatottá tesz. Sok munkánk lesz abban, hogy a Hispaniával végigmenjünk az autó fejlesztési állomásain. Nagyon hálás vagyok José Ramon Carabanténak (az istálló tulajdonosa - a szerk.) és Colin Kollesnek a lehetőségért." - mondta az olasz versenyző.