Avant d’accéder à la F1, les pilotes passent par les formules de promotions. Certains suivent un chemin logique, allant de la Formule Renault au GP2 par exemple, tandis que d’autres choisissent un chemin différent. Josef Newgarden a principalement fait sa carrière en Amérique, malgré une escale en Europe.

La carrière de Josef Newgarden en monoplace commence à la Skip Barber Racing School, en 2006. Cette école de pilotage réputée dans le monde, aujourd'hui en faillite, propose divers championnats auquel participe le pilote américain. Vice-champion pour sa première participation au championnat Southern, il finit à la même place du championnat National deux ans plus tard.

Fin 2008, le pilote américain quitte le pays de l'Oncle Sam pour rejoindre la Grande-Bretagne. Il participe d'abord au traditionnel Formula Ford Festival avant, l'année suivante, de participer au championnat britannique de Formule Ford. Le titre lui échappe et il finit vice-champion de la catégorie.

En 2010, Josef Newgarden participe à son premier championnat européen. Il court pour l'équipe Carlin en GP3. Malgré une pole qu'il signe sur le circuit de Hockenheim, en Allemagne, le pilote américain parvient à marquer que 8 points et finit à la 18e place du championnat.

Josef Newgarden GP3 2010

Il retourne alors aux Etats-Unis où il participe au championnat 2011 d'Indy Lights. Dès sa première saison, il remporte le titre dans la catégorie, son premier en monoplace.

Il rejoint la catégorie reine du sport automobile américain la saison suivante. L'ascension se poursuit où il passe de 23e avec l'équipe Sarah Fisher Hartman Racing en 2012 à Champion avec l'équipe Penske en 2017. Après une 5e place au championnat 2018 d'IndyCar, il récidive la saison suivante où il remporte à nouveau le titre.