Hizo su debut en la Fórmula Uno en el 2012, conduciendo un McLaren MP4-27. Ha corrido para Haas desde el 2017. En el 2020, fue reemplazado, pero luego de la invasión rusa de Ucrania en el 2022, regresó para reemplazar a Nikita Mazepin.
Comenzó a conducir karts e hizo su debut profesional en el 2008 en la serie Fórmula Ford danesa.
En el 2013 fue el campeón de la Formula Renault 3.5 Series. Tiene un total de 2 títulos de campeonato.
Su padre, Jan Magnussen, era un exitoso piloto de Fórmula Uno. Se casó con Louise Gjørup en el 2019. La pareja dio la bienvenida a una hija en el 2021.
Se unió a McLaren en la Fórmula Uno a tiempo completo en el 2014 como reemplazo de Sergio Pérez.
