En 2004, Hamilton corrió en la competitiva Fórmula 3 Euroseries con el equipo Manor Motorsport, un equipo debutante en Europa. Lewis acabó en la quinta posición.

Al año siguiente ganó el campeonato corriendo en las filas del equipo el equipo ASM. Se proclamó campeón con un palmarés arrollador: quince victorias, diez vueltas rápidas y trece pole positions.
GP2

En 2006 saltó a la categoría GP2 Series con la escudería Williams de Fórmula 1. En el Gran Premio de Europa ganó las dos carreras. En Silverstone consiguió su segundo doblete, convirtiéndose así en el primer piloto en la historia de la GP2 en lograrlo. Quedó en primer lugar también el Gran Premio de Mónaco.
Fórmula 1

Lewis es el actual campeón de GP2 y es uno de los pilotos oficiales de la escudería McLaren junto con Fernando Alonso para el año 2007.