Al año siguiente dio el salto a la Fórmula 1 con Sauber, y desde 2019 hasta 2021 fue piloto de la escudería Alfa Romeo.
[2] En 2014, firmó para Carlin para disputar su segunda temporada en Fórmula 3 Europea, donde resultó sexto con dos victorias y siete podios en 33 participaciones.
[2] También debutó en Deutsche Tourenwagen Masters con un Audi RS5 de Phoenix, reemplazando al sancionado Timo Scheider en Moscú, pero no logró puntuar.
[2][6] Después ascendió a GP2 Series con el equipo Prema, en la que acumuló 5 victorias y ocho podios, aunque resultó subcampeón por detrás de su compañero de equipo Pierre Gasly.
Más tarde, Sauber anunció que Giovinazzi reemplazaría a Wehrlein también en China.
Sumó nuevamente en Singapur, Italia y Brasil, finalizando quinto en este último.
[20] Tras quedar fuera de Alfa Romeo, Giovinazzi se unió a la Scuderia Ferrari como piloto reserva en 2022.