Im Team des ehemaligen Rallyefahrers Markko Märtin gewann Tänak 2008 und 2009 den Titel der estnischen Rallyemeisterschaft. An seinem ersten Rallye-Weltmeisterschaftslauf hatte der damals 21 Jahre alte Tänak bei der Rallye Portugal2009 teilgenommen. Im September des gleichen Jahres gewann er eine zur Pirelli-Star-Driver-Serie gehörende Rallye in Österreich. Er wurde zum Pirelli Stardriver 2009 gewählt. Dies ermöglichte ihm 2010 die kostenlose Teilnahme an sechs Läufen der Rallye-Weltmeisterschaft in der P-WRC-Klasse.[3]
2010 startete er bei der Rallye Schweden und nahm an den sechs obengenannten Veranstaltungen teil. Dort gewann er in der PWRC-Klasse die Rallye Finnland und die Rallye Wales.[4]
Tänak fuhr 2011 das vierte Jahr für Markko Märtins Team. Das erste Jahr in der SWRC-Klasse startend, erreichte er mit dem zehnten Gesamtrang bei der Rallye Mexiko seinen ersten WM-Punkt.[5] Auf Sardinien erzielte er als Gesamtsiebter sein bisher bestes Ergebnis. Bei der Rallye Frankreich 2011 startete Tänak seine erste WM-Rallye auf Asphalt. Er fuhr dort einen beeindruckenden Klassensieg ein und erreichte im stark besetzten Fahrerfeld den elften Rang. In Großbritannien startete er erstmals in einem World Rallye Car und kam auf den sechsten Gesamtrang. Bei seiner zehnten Teilnahme an einem Weltmeisterschaftslauf, der Rallye Mexiko 2011, fuhr er das erste Mal einen WM-Punkt ein. Bei der Rallye Italien2012 schaffte Tänak seinen ersten Podestplatz als Dritter.
In der Saison 2017 gelang Tänak der erste Sieg bei einem Weltmeisterschaftslauf, weitere WRC-Siege feierte er in den folgenden Jahren.
2017 und 2018 wurde er jeweils Dritter in der Weltmeisterschaft. Im Juli 2018 gewann er mit Toyota die Rallye Finnland.
Weltmeistertitel mit Toyota
Bei der Rallye Spanien 2019 gelang es Tänak zusammen mit seinem Beifahrer Martin Järveoja die Fahrerweltmeisterschaft vorzeitig für sich zu entscheiden. Insgesamt gewann das Duo in diesem Jahr sechs Rallys. Er beendete damit die sechs Jahre anhaltende Siegesserie von Sébastien Ogier in der WRC. Des Weiteren war er der erste Este, der Rallye-Weltmeister wurde.
