L'ascesa di Timo Glock verso la Formula 1 fu particolarmente rapida. Il giovane pilota tedesco passò direttamente dal kart alla Coppa Formula Junior BMW-ADAC, vincendo il campionato al primo tentativo. Nel 2002 Glock raggiunse il Team Mamerow e vinse il Campionato Formula 1 ADAC.
Nel 2003 Timo Glock dispuò il campionato tedesco di Formula 3 nel quale giunse terzo. Il tedesco rimase con il suo team, la KMS Motorsport, vincendo tre gare dell'Euroseries Internazionale di Formula 3, un campionato che concluse al quinto posto.
Glock debuttò in Formula 1 grazie ad Eddie Jordan con il quale firmò un contratto per diventare il terzo pilota del team irlandese per la stagione 2004. Il pilota tedesco ebbe addirittura la possibilità di effettuare il suo debutto in gara, al Gran Premio degli USA, in seguito alle difficoltà contrattuali che aveva incontrato Giorgio Pantano. Il licenziamento dell'italiano diede poi a Glock la possibilità di disputare il finale di stagione con la Jordan, a partire dal Gran Premio della Cina.
Per la sua prima gara, Glock si qualificò in sedicesima posizione (subito dietro il suo compagno di squadra Nick Heidfeld) e giunse settimo all'arrivo della corsa (davanti a Heidfeld). Al Gran Premio degli Stati-Uniti, Giorgio Pantano tornò in azione e Glock riprese il suo ruolo di pilota del venerdì, continuando ad ottenere buoni risultati. Dopo il Gran Premio d'Italia, fu annunciato che Glock avrebbe sostituito Pantano per le ultime tre gare della stagione, in Cina, in Giappone ed in Brasile.
Nonostante il suo passo competitivo, Glock ebbe poche opzioni in Formula 1 per il 2005 e scelse di raggiungere il ChampCar con la Rocketsports Racing. Fu Rookie dell'Anno e sfiorò la vittoria a Montreal. Nel 2006 ha raggiunto il GP2 con la BCN Competition, prima di passare alla iSport. Nonostante abbia mancato il finale della stagione, Glock è giunto quarto nel campionato con due vittorie.
Le prestazioni di Glock non sono passate inosservate e la BMW Sauber ha chiamato il pilota tedesco per effettuare dei test a fine stagione. Nel 2007 Timo è tornato al GP2 e ha conquistato il titolo con un totale di cinque vittorie. La stagione 2008 è iniziata con un grande botto a Melbourne, ma in seguito il tedesco si è rifatto grazie ad un quarto posto al GP del Canada.
