1973 - Magnum Ford MkIII 1600
Gilles débute dans les compétitions d'automobile en Formule Ford dans la série provinciale. Il gagne sept courses sur dix et il est champion du Québec; il est en outre proclamé "Rookie of the year".
1974 - Écurie Canada March Ford 74B
Il court en Formule Atlantic en disputant six compétitions. Il obtient une troisième et une sixième place, après il se fracture la cheville gauche en un accident sur le circuit de Mosport. Il reprendra le championnat canadien en arrivant seizième.
1975 - Team Skiroule March Ford 75B
Il participe à nouveau au championnat canadien de Formule Atlantic: il dispute six compétitions en obtenant une première et une deuxième place. Il conclut la saison en cinquième position de classement.
1976 - Carter Racing Chevrolet Camaro
La première compétition en 1976 est dans le championnat IMSA Camel GT. Sur le circuit de Daytona Beach il participe aux "24 heures" en couple avec un autre pilote canadien, Maurice Carter. Ils se retirent après trente-quatre tours pour une panne au moteur.
1976
Écurie Canada Skiroule March Ford 76B / Direct Film March Ford 76B
Une année triomphale le voit gagner neuf compétitions sur dix, en partant pour bien neuf fois de la pole position. Il gagne soit le titre canadien que le titre américain de Formule Atlantic.
1976 - March 762 Hart
Première course européenne pour Gilles sur le circuit français de Pau, valide pour le championnat de Formule 2. Dixième en essai et retiré en course pour problèmes techniques.
1977 - Chevron Ford B39
Gilles accepte l'offerte de courir pour la Chevron au début du 1977, dans la Formule Atlantic sud-africaine, mais bien tôt il se rende compte que la nouvelle B39 n'est pas du tout compétitive en se plaçant seulement sixième dans le classement final.
1977 - Direct Film March Ford 77B
Villeneuve s'adjuge de nouveau le championnat canadien de Formule Atlantic avec trois victoires.
1977 - Wolf Dallara Chevrolet WD1
Dans le championnat Can-Am il obtient une pole et une troisième place en arrivant douzième en classement général.
1977 - Marlboro McLaren Ford M23
Le début en Formule 1 a lieu sur le circuit de Silverstone dans le Grand Prix de Grande-Bretagne. Après s'être qualifié en neuvième positions, le pilote canadien finit la course à l'onzième place.
1977 - Unilock BMW 320i
Entre un championnat et l'autre, Gilles dispute en couple avec Eddie Cheever la "6 heures de Mosport", compétition valide pour le championnat mondial d'Endurance, avec une BMW groupe 5. Il finit troisième sur le podium après être parti de l'onzième place.
1977 - Ferrari 312T2
La Ferrari l'engage pour substituer Niki Lauda dans le Grand Prix du Canada à Mosport. Les qualifications ne sont pas brillantes et la course le voit conclure en douzième position. Dans le Grand Prix suivant, en Japon, Gilles finira la course prématurément pour une sortie de piste à la suite d'une collision avec la Tyrrell de Ronnie Peterson. Le bilan est tragique: deux morts et dix blessés parmi le public positionné dans une zone interdite.
1978 - Ferrari 312T2 / Ferrari 312T3
Il dispute avec la Ferrari tous les seize Grands Prix du Championnat Mondial de Formule 1 et il gagne sa première victoire iridée, en Patrie, sur le circuit de Montréal. En classement final du Mondial il est neuvième en ayant conquis aussi une troisième, une quatrième et une sixième place en autres compétitions.
1979 - Ferrari 312T3 / Ferrari 312T4
Toujours avec la Ferrari, il obtient trois victoires dans le championnat de Formule 1. Il est deuxième dans le classement général derrière son compagnon d'écurie Jody Scheckter. La "Fièvre Villeneuve" naît grâce aux nombreux acrobaties en piste du petit canadien. Epique c'est le duel avec René Arnoux à Dijon au cours du Grand Prix de France.
1979 - Alitalia Lancia Beta Monte-Carlo Turbo
À fin saison, en couple avec Walter Röhrl et son copilote Christian Geistdörfer, il participe au "Tour d'Italie" d'automobile. À la fin des étapes il conquiert la victoire, mais il est disqualifié pour irrégularités commises par son équipe.
1980 - Ferrari 312T5 / Ferrari 126C Turbo
Encore avec l'écurie Ferrari, il conclut dixième dans le classement final du Mondial de Formule 1, pour évidentes carences techniques de la monoplace. Il obtient seulement quatre placements en zone points. Entre temps Gilles porte au début la nouvelle Ferrari Turbo dans les essais du Grand Prix d'Italie à Imola.
1981 - Ferrari 126CX / Ferrari 126CK / Ferrari 126C
Abandonné le développement de l'inédit system "Comprex", c'est l'année du moteur turbo-comprimé avec deux victoire fantastiques à Monte-Carlo (la première fois d'un turbo sur un circuit urbain) et en Espagne. Sur la dernière marche du podium en Canada, Villeneuve finit la saison en septième position absolue.
1982 - Ferrari 126C2
Quatre Grands Prix avec la Ferrari et puis le tragique accident de Zolder en Belgique, samedi 8 mai à 13:52 pendant les qualifications. Son cœur cessera de battre à 21:12 du même jour; l'artiste le plus grand de la Formule 1 sort de scène pour entrer dans la légende.
