Rubens es uno de los pilotos en activo que ha pasado más rápidamente del karting a la Fórmula Uno. Con 17 años ya tenía cinco títulos nacionales de karting y, ese mismo año, se pasó a las series GM. La Fórmula 3 fue el siguiente paso en su carrera, donde ganó el título en 1991 con el equipo West Surrey Racing. Tuvo menos éxito al año siguiente, cuando compitió en Fórmula 3000, categoría en la que fue tercero y tras la que estaba listo, a sus veintiún años, para la Fórmula Uno.

Hizo su debut en Fórmula Uno en 1993 pilotando para Eddie Jordan en el Gran Premio de Sudáfrica. Allí, se calificó decimocuarto pero la caja de cambios le falló en la vuelta 31. En su tercera carrera casi terminó segundo, por detrás de su ídolo y compatriota Ayrton Senna, pero problemas de combustible lo impidieron. En 1994 logró su primera pole position, en un mojado circuito de Spa-Francorchamps, pero desgraciadamente se salió de la pista en la vuelta 19.

Ese mismo año fue tercero en el Gran Premio del Pacífico y cuarto en otras cinco pruebas. 1995 fue un año plagado de problemas mecánicos para él, aunque consiguió su primer segundo puesto en el Gran Premio de Canadá. Rubens estuvo en Jordan hasta 1997, año en el que fichó por Stewart. Los únicos puntos que consiguió para este equipo fueron gracias a su segundo puesto en Mónaco. En 1998 tuvo otra temporada de poco éxito, ya que, a pesar de ser quinto en España y Canadá, tuvo nueve abandonos y una lesión en la abortada salida del Gran Premio de Bélgica que le hicieron terminar la temporada decimosegundo con cuatro puntos.

En el 99 fue compañero de Johnny Herbert y, tras un prometedor comienzo de campaña, el monoplaza falló en muchas ocasiones. Rubens tuvo algunas buenas actuaciones e, incluso, consiguió una pole en una calificación sobre mojado en Francia, que sorprendió al resto de pilotos. A mediados de temporada se conoció que el brasileño había firmado por Ferrari para el año siguiente para sustituir a Eddie Irvine.

La de 2000 fue una temporada que Rubens nunca olvidará. El año comenzó lleno de esperanzas para cumplir sus sueños de éxito y los de su país. Su primera victoria en carrera, en Hockenheim, también será recordada mucho tiempo por los aficionados a la Fórmula Uno por las lágrimas que soltó el brasileño cuando subió al primer escalón del podio por primera vez en su vida. Sus esfuerzos a lo largo de todo el campeonato ayudaron a Ferrari a conseguir el título de constructores y a él le permitieron ser cuarto en la general de pilotos.

Aunque no logró ningún triunfo en 2001, Rubens luchó con el piloto de McLaren David Coulthard por conseguir la segunda posición en el campeonato de pilotos, pero no pudo pasar al escocés y se tuvo que conformar con la tercera plaza.

En el 2002, en cambio, el piloto brasileño sumó cuatro nuevos triunfos en su palmarés. El más recordado, sin duda, será el de Indianápolis, donde 'Rubinho' y Michael Schumacher cruzaron la meta casi al unísono en la que ha pasado a la historia como la carrera que se ha decidido por un margen más estrecho de tiempo. Sin embargo, esa ínfima diferencia en la línea de meta que finalmente le dio el triunfo a Barrichello, no fue producto de la competición sino de una estrategia de equipo.

Después de haber finalizado en el 2002 como subcampeón del mundo por detrás del inamovible Schumacher, Rubens volvió a convertirse en el 2003 en un valioso compañero para el piloto alemán sumando una cantidad de puntos muy importante para su equipo.

En la temporada 2004 Rubens sumó dos victorias, pero ambas llegaron una vez su compañero Schumacher ya había logrado el título mundial, lo que puede interpretarse como una estrategia del equipo italiano para asegurarse también el subcampeonato con Barrichello. El brasileño pues volvió a ganarse el segundo puesto en la clasificación de pilotos con un total de 12 podios, pero una vez más no fue capaz de seguir el ritmo de Michael Schumacher.

Al igual que su compañero alemán y todo el equipo Ferrari, Rubens sufrió bastante durante la temporada 2005. El conjunto Bridgestone-Ferrari fue superado con claridad por sus rivales, aunque aún así Barrichello consiguió subir cuatro veces al podio. Su decepcionante puesto final en el Campeonato del Mundo de Pilotos 2005 fue el octavo.

Tras mucho tiempo a la sombra de Michael Schumacher en Ferrari, Barrichello se encontraba ante su gran oportunidad en Honda en 2006. Sin embargo, al piloto brasileño le costó adaptarse al conjunto Honda-Michelin a pesar de haber acumulado miles de kilómetros de pruebas durante la pretemporada. De hecho, no fue hasta la segunda parte de la temporada cuando Barrichello consiguió ponerse a la altura de su compañero Button. Barrichello no logró subir al podio en ninguna ocasión en su primera temporada con Honda, pero esperaba que 2007 fuera a más.

Barrichello no consiguió despegar tampoco en su segunda temporada con Honda. El coche no tenía velocidad y Barrichello, un veterano de este deporte, perdió motivación y, por primera vez en su larga carrera, no consiguió ni un solo punto del campeonato.

El piloto brasileño lo dio todo en una temporada 2008 en la que se encontró con un muy poco competitivo RA108. Mientras su compañero Button parecía perder toda su motivación, Barrichello se empleó a fondo y sumó 11 de los 14 puntos de su escudería durante la temporada. Además, el brasileño se convirtió en el piloto con más Grandes Premios disputados en la historia de la F1 con más de 270 carreras.

Y aunque durante gran parte del invierno pareció estar fuera, Rubens Barrichello volverá a tener su sitio en la parrilla del Mundial 2009, y de nuevo junto a Jenson Button en el nuevo Brawn Grand Prix Team.