[5]​ Ganó la Fórmula BMW ADAC en su primera temporada completa en monoplazas en 2002, y la temporada inaugural de GP2 Series con el equipo ART Grand Prix en 2005, anteriormente había competido en la Fórmula 3 Euroseries con el equipo de su padre, Team Rosberg.

Durante su infancia pasó la mayor parte del tiempo viviendo en Mónaco con su familia en donde aún es residente, también es políglota pues aparte de su lengua nativa, la cual es la alemana, también puede hablar otros idiomas con fluidez como el inglés, francés, italiano y español.

Esa temporada Rosberg terminó coronándose como el primer campeón de dicha serie.

El equipo Williams cambia su estrategia, pasando a una stint bastante largo, y Nico logra terminar en la zona de puntos logrando dos excelentes adelantamientos a Christian Klien y David Coulthard, ambos pilotos de Red Bull.

[27]​ Para su segunda carrera de la temporada, en el Gran Premio de Malasia, Rosberg logra clasificarse en un excelente tercer puesto, superando a su compañero Mark Webber y a pilotos como Fernando Alonso y Michael Schumacher.

El equipo Williams acogería al protegido de Toyota Kazuki Nakajima como piloto probador.

Williams fichó al experimentado piloto austriaco Alexander Wurz para ser el compañero de Rosberg, ya que Mark Webber se incorporó a Red Bull Racing.

Inicialmente, el FW29 motorizado por Toyota había mostrado cierto potencial en las pruebas de pretemporada, aunque Rosberg se mostró bastante realista al decir que "En la Fórmula 1 normalmente no puedes dar un salto hacia delante en la parrilla de un año para otro".

También sufrió un fallo hidráulico durante el Gran Premio de Malasia, cuando marchaba séptimo.

Para el Gran Premio de Baréin, el FW30 se notaba mucho más acomodado a las características del circuito y le permite a Nico Rosberg clasificarse en el cuarto lugar para la parrilla de salida de la carrera, aunque nuevamente las carencias del auto sólo le permitieron anotarse un punto.

Durante la salida, logra adelantar a Vettel y mantenerse en el mismo ritmo del inglés de McLaren, pero en su primera detención en boxes comete un error al salir por la calle de boxes, lo cual le valió ser penalizado con un “drive through”.

Luego su carrera se complicó con la salida del auto de seguridad, lo cual le retrasó y propició que terminara la carrera en la decimoprimera plaza general, finalizando así con un fin de semana que parecía bastante prometedor.

Sin embargo, no estoy seguro de que puedan ganar carreras en este momento, algo me gustaría".

Para la carrera, todo transcurrió con una relativa tranquilidad, pues la lluvia no hizo acto de presencia.

En China, Nico volvió a brillar y consiguió otro podio, completando un fantástico arranque de temporada.

Llegada la gira en Europa, puntúa en 7 carreras, se queda fuera de los puntos en una y solo abandona en una.

En Canadá, la carrera más complicada del año, rodaba en los puntos hasta que en las últimas vueltas daña el alerón y acabó 11.º.

En el tramo final, Schumacher se recuperó y luchó por alcanzarlo en la clasificación general, pero de nuevo por segundo año consecutivo, Rosberg logra superarlo otra vez.

El coche se mostró muy fuerte y competitivo en la pretemporada, pero en las 2 primeras carreras de año, Rosberg vuelve a tener otro mal comienzo al quedarse en las 2 sin puntuar.

Su debut en 2013 fue decepcionante, puesto que una avería le obligó a abandonar en Australia cuando parecía llevar un buen ritmo.

En Malasia, las órdenes del equipo le impiden atacar a Lewis Hamilton, teniendo que conformarse con el 4.º puesto, y en China sufre otro abandono por problemas mecánicos.

[40]​ Pese a que termina segundo las 4 siguientes carreras, por detrás de su compañero, recupera el liderato del mundial al vencer en Mónaco,[41]​ aumentando la brecha en las siguientes pruebas hasta los 29 puntos después del GP de Bélgica, donde fue segundo y Lewis Hamilton no pudo terminar la prueba.

[43]​ Con cinco victorias, diez segundos puestos y un cuarto, el alemán resultó subcampeón frente al británico.

La temporada, mejor no la podía empezar que encajando 4 victorias consecutivas en las 4 primeras carreras (Australia, Baréin, China y Rusia), aprovechando que su compañero largó mal de la pole position en las 2 primeras carreras y sufrió percances mecánicos en las otras 2 durante la clasificación.

Nico llegaba a la primera cita europea con 43 puntos de ventaja sobre Lewis Hamilton.

En Mónaco, clasifica por delante su compañero y por detrás de Daniel Ricciardo, quien había obtenido su primera pole en la Fórmula 1.

En la carrera, tanto él como Hamilton, son adelantados por Sebastian Vettel en la salida, pero Lewis le cierra la puerta a Nico en la primera curva, sacándolo de pista y regresando a ella con muchas posiciones pérdidas.

Pero en la última vuelta, llegando a la curva 2, ocasionan un nuevo incidente entre ambos, rompiendo el alerón de Nico y cruzando la meta sin este en cuarta posición.

Luego sería sancionado con 10 segundos por el incidente, pero no perdió ninguna posición, ya que le había sacado ventaja suficiente a Ricciardo.

Consigue la pole, luego de que nadie pudiese mejorar sus tiempos, debido a un trompo ocasionado por Fernando Alonso.