Más tarde comenzó a competir en 125cc, y ganó los campeonatos franceses de 1997 y 1998 de esta categoría.
Su paso a profesionales fue el año siguiente con la Aprilia en 1999.Estuvo en este equipo durante dos temporadas en la categoría de 125cc, con actuaciones discretas, y tras estas dos temporadas pasó a 250cc, pero con el mismo fabricante.Sus primeros años en 250cc, fueron una réplica de los anteriores, pero todo cambió en el 2002, cuando Randy se subió al podio dos veces a lo largo de la temporada.Los años siguientes fueron los mejores de su carrera quedó cuarto en el campeonato en 2003 y luego consiguió un tercer puesto en el campeonato de 2004, donde consiguió una victoria y ocho podios.
Sus buenos años en la categoría de 250cc lo llevan a la marca Kawasaki en la categoría de Moto GP, donde rindió a un buen nivel durante dos temporadas con la moto Kawasaki Ninja ZX-RR, pero más tarde ficharía por el equipo LCR Honda donde ha conseguido sus dos únicos podios en la categoría reina.En 2011 ficha por el equipo Pramac Racing Team y pasa a manejar una Ducati demosedici gp11[1] En 2012 firma por el Aspar Racing Team para pilotar una Aprilia ART quedando 13.º con 62 puntos.
En 2013 permanece en el mismo equipo junto a Aleix Espargaró.
Durante las temporadas 2014 y 2015 es probador del Team Suzuki.