El ascenso de Timo Glock a la Fórmula Uno fue especialmente rápido. El joven alemán prácticamente saltó del karting a la BMW-ADAC Formula Junior Cup, ganando el campeonato en su primera temporada. En 2002 Glock se incorporó al equipo Mamerow y ganó el título en ADAC Formula Championship.

La carrera de Glock volvió a dar un enorme salto adelante en 2003 al competir en el campeonato alemán de Formula 3 con KMS Motorsport, en el que acabó en tercera posición y tuvo el honor de ser el alemán mejor clasificado del campeonato.

Aún con KMS Motorsport, Glock logró tres victorias en la International Formula 3 Euroseries en 2003, acabando quinto en la clasificación general. Todavía un desconocido en los círculos de la Fórmula Uno, Glock y su manager captaron la atención de Eddie Jordan y pronto lograban un acuerdo por el que Glock se uniría a su equipo como tercer piloto en 2004. Del Karting a la Fórmula Uno en cuatro años, todo un logro.

Timo Glock tuvo un inesperado debut en carrera al comienzo de la temporada, ya que problemas con el contrato del piloto de carrera Giorgio Pantano con Jordan Grand Prix, hicieron que Glock participara en el Gran Premio de Canadá. Glock, que había probado el viernes para el equipo en el famoso circuito Gilles Villeneuve, se calificó 16º para su primera carrera, por detrás de su compañero Nick Heidfeld.

Glock acabó la prueba en séptima posición, por delante de Heidfeld, y logró dos puntos bien merecidos. Pantano volvía a la acción para el Gran Premio de EEUU y Glock regresaba a su puesto como piloto de pruebas del viernes. Siguió realizando una buena actuación para el equipo, demostrando un buen ritmo en las sesiones de pruebas y después del Gran Premio de Italia se anunció que Glock sustituiría a Pantano para las últimas tres carreras de la temporada en China, Japón y Brasil.

Glock había demostrado un ritmo impresionante, pero las opciones en Fórmula Uno para 2005 eran limitadas, con lo que Glock pasó a la Champ Car World Series con Rocketsports Racing. Logró el premio al "Rookie del año" y estuvo a punto de ganar en Montreal pero finalmente quedó por detrás de Oriol Servià.

Glock pasó a competir en GP2 en 2006 con el equipo BCN Competicion antes de cambiar a iSport. Con un equipo de los de delante, Glock volvió a demostrar su velocidad terminando cuarto en la clasificación con dos victorias a pesar de perderse la última carrera de la temporada.

Los resultados de Glock no pasaron desapercibidos para BMW Sauber que firmó al alemán como su segundo piloto de pruebas en 2007. Glock alternó esas labores como probador con su participación en la GP2 2007, donde tras conseguir cinco victorias conquistó el título.

Cuatro años después, Glock regresa a la parrilla de la Fórmula Uno como nuevo piloto titular de Toyota.