Rubens Barrichello kommt wie die meisten Formel-1-Piloten aus dem Kartsport. 1981 fuhr er seine ersten Rennen und wurde insgesamt fünf Mal Brasilianischer Meister.
1989 kam der Wechsel vom Kart-Sport in den Formel-Sport. Er ging in die nationale Formel-Ford-Meisterschaft und belegte im Debüt-Jahr auf Anhieb Platz 5. Das war der Grundstein für einen Einsatz in der europäischen Formel-Opel-Meisterschaft, die er 1990 ebenfalls im ersten Jahr gewann.
In der Saison 1991 wurde er Meister in der britischen Formel 3, um im Jahr darauf in der internationalen Formel-3000-Meisterschaft Dritter zu werden. Formel-1-Teamchef Eddie Jordan sah Barrichellos grosses Talent und nahm den Brasilianer für die 93er-Saison unter Vertrag.
Die Saison stand jedoch unter einem schlechten Stern. Der Jordan war den anderen Formel-1-Autos deutlich unterlegen, und so wurde Barrichello am Saisonende nur 17. in der Gesamtwertung. Beim Rennen in Donington liess er jedoch die Konkurrenz aufhorchen, als er bis kurz vor Rennende vorne dabei war, lediglich ein technisches Problem stoppte ihn.
Auch das Jahr 1994 begann nicht gut für den jungen Brasilianer. Zunächst verunglückte sein Landsmann und grosses Vorbild Ayrton Senna im italienischen Imola, und Barrichello selbst hatte mit den Verletzungen eines Unfalls, ebenfalls in Imola, zu kämpfen. Trotzdem ergatterte er seinen ersten Podestplatz und fuhr bis dato als jüngster Rennfahrer eine Pole-Position heraus. Letztlich belegte er Platz 6 in der Gesamtwertung. In den Jahren 1995 (8.) und 1996 (11.) fuhr er weiter für Jordan, grössere Erfolge sollten sich jedoch nicht einstellen.
1997 wechselte Barrichello ins Team von Jackie Stewart. Erste Erfolge sollten sich jedoch erst 1999 einstellen. Der Brasilianer belegte in Monaco Rang 2 und wurde nach den schlechten WM-Platzierungen von 1997 und 1998 (12. und 13.) Siebter im WM-Klassement.
Im Jahr 2000 erfüllte sich dann Barrichellos Traum: Er unterschrieb einen Vertrag beim Traditionsrennstall Ferrari. Er wurde Teamkollege von Michael Schumacher und war immer die deutliche Nummer 2 hinter dem Deutschen, auch wenn er das immer verneinte beziehungsweise sich als Nummer 1b bezeichnete. Seinen ersten Formel-1-Sieg fuhr der Brasilianer beim Chaos-Regenrennen in Hockenheim (von Startplatz 18) ein. Zum Saisonende war er Gesamt-Vierter.
2001 konnte sich Barrichello noch einen Rang weiter vorne sichern, er wurde WM-Dritter.
2002 wurde der Nummer-2-Status besonders deutlich, als Barrichello kurz vor dem Zielstrich einen sicheren Sieg aufgeben musste, damit Michael Schumacher vorbeiziehen konnte, um wichtige WM-Punkte einzufahren. Er wurde am Ende der Saison Vize-Weltmeister hinter seinem Teamkollegen Michael Schumacher.
Nach WM-Rang 4 im Jahr 2003 konnte er sich 2004 erneut den Vize-Titel hinter Michael Schumacher sichern. 2005 reichte es mit 4 Podestplatzierungen nur für Platz 8 in Endklassement.
Ab 2006 fuhr Barrichello für das japanische Honda-Werksteam. Er fuhr regelmässig in die Punkte und wurde so Siebter in der WM-Wertung. Im Jahr 2007 konnte er, das erste Mal seit Beginn seiner Rennfahrer-Karriere, keine Punkte einfahren und beendete die Saison auf Platz 20.
2008 ging gleich schlecht weiter wie das alte Jahr geendet hatte. Honda konnte erst zur Saisonmitte ans Mittelfeld anschliessen. In Silverstone, wieder ein Chaos-Regenrennen, ging er als Dritter über die Ziellinie. Trotz der Fortschritte und WM-Rang 14 gab Honda zum Saisonende den Rückzug aus der Formel 1 bekannt.
Erst kurz vor Saisonbeginn wurde das Team vom damaligen Cheftechniker Ross Brawn aufgekauft. Er behielt die Fahrer Barrichello und Button für die Saison 2009 und überraschte die Konkurrenz bei den Wintertests mit einem technisch überlegenen Auto. Brawn-GP dominierte die erste Saisonhälfte. Erst dann schloss die Konkurrenz auf und griff ins Titelrennen ein. Button konnte seine WM-Führung behaupten, Barrichello verlor jedoch seinen zweiten Platz an Sebastian Vettel und wurde WM-Dritter.
2010 und 2011 fuhr Barrichello für Williams und wurde im ersten Jahr noch 10. der WM-Wertung. 2001 konnte er jedoch nur noch 4 Punkte sammeln und war am Ende 17. Er selbst hätte zwar die 20 Jahre in der Königsklasse gerne noch voll gemacht, wurde für 2012 aber durch Bruno Senna ersetzt.
In den folgenden Jahren fuhr der mittlerweile 40-Jährige Rubens Barrichello unter anderem IndyCar-Serie (2012) und der Brasilianischen Tourenwagenmeisterschaft (2013).
Barrichello ist mit Silvana verheiratet und Vater von zwei Söhnen.
