Ralf empezó a una temprana edad a pilotar karts, pero realmente su carrera automovilística comenzó en la Fórmula 3 en 1994, cuando se unió al equipo WTS Racing, propiedad del mentor de su hermano Michael, Willi Weber. Su primera victoria llegó a finales de ese año y le dio los puntos que necesitaba para terminar tercero por detrás de Jorg Muller y Alexander Wurz.

En su segunda temporada peleó por el título con Norberto Fontana, aunque finalmente fue segundo. En el 96 se pasó a la F3000 japonesa, donde ganó tres carreras y se alzó con el título en la última prueba. Un año después llegó a la Fórmula Uno de la mano del equipo Jordan. Demostró que era rápido y logró su primer podio, un tercer puesto, en Argentina. Aunque tenía velocidad, Ralf tendía a tener muchos accidentes y en la temporada del 97 se retiró de diez carreras, la mitad de ellas por accidente. El campeonato siguiente fue más de lo mismo. Teniendo como compañero a Damon Hill, a mitad de año demostró que, como su hermano Michael, podía brillar sobre mojado y dio a Jordan su primer punto de la temporada en un circuito de Silverstone pasado por agua.

Desde esa carrera, Ralf exhibió rapidez y consistencia y logró su mejor resultado hasta el momento, un segundo puesto, en Bélgica, con unas horrendas condiciones. Debido a sus buenos resultados y a su décimo puesto en la general, en 1999 acompañó a Alex Zanardi en la escudería Williams. En ese año subió con bastante frecuencia al podio y eclipsó a su compañero, campeón del campeonato CART y que no pudo sumar ni un punto.

Ralf llevaba 19 puntos y marchaba sexto en el campeonato a mitad de temporada y, hasta el final, continuó impresionando a sus jefes y al paddock. Su pasión era obvia y poco a poco comenzó a tener un control absoluto de su pilotaje. Terminó el año con 35 puntos, mientras que su compañero se quedó en blanco. En 2000 siguió con Williams, mientras que el equipo que se asoció con BMW en el regreso del constructor alemán a la competición. Aunque muchos esperaban que el equipo sólo podría estar en la parte intermedia de la parrilla, y la propia escudería también, Ralf tuvo muy buenas actuaciones a lo largo del año, incluido un podio en Albert Park, y el equipo acabó tercero en el campeonato de constructores.

La temporada 2001 dejó la primera victoria de Ralf en la categoría, además de otras dos más. Su buen rendimiento le llevó a disputar el segundo puesto del campeonato de pilotos junto con David Coulthard y Rubens Barrichello, aunque finalmente tuvo que conformarse con la cuarta plaza.

El 2002 no empezó del todo bien para Ralf, ya que en la primera vuelta del GP de Australia protagonizó un espectacular accidente subiéndose literalmente encima del Ferrari de Barrichello con su Williams. Finalmente el piloto alemán acabó fuera de carrera, aunque afortunadamente ileso. En Malasia, en cambio, las cosas le fueron mucho mejor, ya que allí consiguió la primera y la última victoria de la temporada. Ferrari se mostró muy superior al resto de equipos durante todo el año y Ralf tuvo que conformarse de nuevo con el cuarto puesto en el Mundial de pilotos. Ralf ganaba en el 2003 dos nuevas carreras, pero concluía el Campeonato del Mundo por detrás de su compañero Montoya.

El 2004 prometía mucho, pero el Williams FW26 nunca estuvo a la altura del Ferrari y la escudería de Grove incluso fue relegada por BAR Honda y Renault. Para Ralf Schumacher el pasado fue un año para olvidar después de su grave accidente en el GP de Estados Unidos que le obligó a estar tres meses apartado de los circuitos.

Schumacher llegó a tiempo para participar en las tres últimas carreras de la temporada con Williams e incluso firmó un segundo puesto en Japón, pero el alemán para entonces ya era piloto de Toyota F1 para el 2005.

Schumacher completaba en el 2005 la primera de las tres temporadas de su contrato con Toyota, y aunque en calificación era incapaz de igualar los resultados de su compañero Jarno Trulli, su rendimiento en carrera fue más consistente y concluyó el Campeonato con un total de 45 puntos y dos finales en el podio. El momento culminante de la temporada para Ralf fue su pole en Japón y el podio que consiguió en la última carrera en China que le permitió superar a Trulli en la clasificación final del Campeonato.

La temporada 2006 fue más de lo mismo para Ralf Schumacher. El cambio a neumáticos Bridgestone de Toyota provocó que la escudería japonesa tuviera problemas de adaptación al principio, aunque en la segunda parte del Campeonato Ralf estuvo en la zona de puntos con regularidad. Su décima posición final en la clasificación del Mundial refleja perfectamente lo que fue una dura temporada.