Barrichello 1993-ban mutatkozott be az F1-ben a Jordan csapatával, amellyel négy év alatt két dobogóig jutott. 1997-ben átigazolt a Stewart csapatához, és az istálló történetének mindhárom évében ott is maradt.
Az 1999-ben szerzett három harmadik helyével felkeltette a Ferrari figyelmét, így az olasz istállót őt szerződtette Eddie Irvine helyére, és a következő hat évben ő volt Michael Schumacher csapattársa.
Hiába vezethette azonban 2000 és 2004 között kiemelkedően a legjobb autót a mezőnyben, a német ellen egyszer sem volt reális esélye a világbajnoki címre, ráadásul háromszor más is megelőzte őt Schumacheren kívül.
A 2000-es Német Nagydíjon szerezte meg élete első futamgyőzelmét, zokogott a dobogón.
A hat ferraris éve alatt megszerzett kilenc sikere azonban eltörpül Schumacher ugyanezen időszak alatt megszerzett 49-éhez képest.
2006-ban átigazolt a Hondához, ahol az első év még közepesen sikerült, 2007 és 2008 azonban egyértelműen mélypont volt a brazil addigi pályafutásában.
Innen jött Ross Brawn felkeresése, hogy csatlakozzon 2009-ben a Brawn GP-hez, amely már az ausztrál szezonnyitón szerzett kettős győzelmével megmutatta, hogy számítani kell rá a világbajnoki összetettben.
Végül így is lett, a konstruktőri cím mellett azonban Jenson Button szerezte meg az istállónak az egyéni trófeát, az idényben két győzelemig jutó Barrichello pedig a brit és Sebastian Vettel mögött harmadikként végzett.
F1-es karrierje utolsó két évében a WIlliams csapatát erősítette, amellyel pontot sokszor szerzett, dobogóra azonban már nem volt esélye. 2014-ben közel járt ahhoz, hogy visszatérjen a száguldó cirkuszba, a Caterham csapata azonban végül mégsem szerződtette őt az utolsó három versenyre Kobajasi Kamui helyére.
Barrichello 2012-ben az IndyCar-ban próbálkozott, azóta pedig a brazil Stock Car sorozatnak a tagja, amit 2014-ben meg is tudott nyerni.
A máig aktív Rubens Barrichello 19 szezon alatt 11 futamgyőzelmet, 68 dobogót és 14 pole-pozíciót szerzett a Forma-1-ben, és ötvenéves korát követően sem tervezi abbahagyni gyermekkora óta tartó szerelmét, az autóversenyzést.