Bird si fece un nome in monoposto grazie alla Formula BMW, arrivando 14º alla stagione di debutto (2004). Arrivò 2º nel 2005, quindi al solo secondo anno nella categoria e fu inoltre 4º nelle finali mondiali, la cui gara venne vinta dal tedesco Marco Holzer.
Formula Renault
Nel 2006 Bird partecipò alla Formula Renault inglese, dove vinse quattro gare e giunse 4º in campionato, 111 punti dietro al campione della serie Sebastian Hohental.
Formula 3
Bird in Formula 3 Euro Series ad Hockenheim nel 2009
Nel 2007 Bird corse nella Formula 3 inglese con la Carlin Motorsport, correndo con una Dallara motorizzata Mercedes. Nel marzo 2007, Bird si assicurò la sponsorizzazione della BP: "Il brand è già presente nel WRC" commentò Mark Reader, il direttore del marekting della BP. "Sam è un talento incredibile e siamo felici di aver stretto un contratto con lui a questo punto della sua carriera" aggiunse.[1] Bird venne eletto alla Race Elite Scheme della Motor Sports Association nell'aprile del 2007, insieme ad altri cinque piloti presenti in diverse serie inglesi e partecipò anche ad alcuni test aerodinamici della Williams, in Formula 1.
Bird si spostò alla Manor Motorsport in Formula 3 Euro Series nel 2008 e fu un anno di transizione, concluso all'11º posto con 23 punti - 16 dei quali arrivati con il secondo posto nelle gare del sabato di Barcellona e Le Mans e prendendo altri punti solo in altre tre gare. Per il 2009, raggiunse Alexander Sims (vincitore del McLaren Autosport BRDC Award), Christian Vietoris (pilota della Mücke nel 2008) e il secondo arrivato in Formula BMW europeaMarco Wittmann al team Mücke Motorsport. Conquistò la sua prima pole position e il suo primo giro veloce, ma non riuscì a vincere nemmeno una gara delle otto alle quali partecipò.
GP2 Series
Bird saltò l'ultima gara di Formula 3 Euro Series per correre con il team ART Grand Prix per la stagione 2009-2010 di GP2 Asia Series: concluse al 7º posto, con un 2º ottenuto all'ultima gara.
Bird partecipò alla stagione 2010 di GP2 Series con la ART, guidando a lungo con fortune alterne per la squadra francese. Era rapido, ma spesso sfortunato, in quanto perse diversi potenziali arrivi a punti per noie tecniche, rotture di motori o collisioni. Tuttavia, ottenne la sua prima vittoria della serie in gara-1 a Monza, gara nella quale ottenne anche il suo terzo giro più veloce in quella stagione.
Per il 2011 Bird passò all'iSport International, affiancando Marcus Ericsson. La sua stagione conta tre ritiri in quattro gare, nonostante dopo un grande avvio si trovasse 2º in campionato, con lo stesso numero di punti del leader Romain Grosjean. Dopo quattro gare, però, scivolò lentamente in classifica, ritrovandosi 6º alla fine della stagione.
Formula 1
Il 16 novembre 2010 prese parte ai test per giovani piloti a Yas Marina, guidando la Mercedes GP.[2] Per la stagione 2012 viene ingaggiato come collaudatore della stessa casa di Stoccarda[3].
Nel 2014 Bird partecipa alla 6 Ore di Silverstone e la 24 Ore di Le Mans come pilota ospite del team ufficiale della Ferrari, AF Corse[4]. Nella prima gara di durata chiude terzo nella classe GTE mentre a Le Mans conquista la Pole position nella categoria ma in gara durante il suo stint ha un incidente con due vetture LMP1 che lo costringe al ritiro.
La stagione 2018-2019 è l'ultima completa del pilota britannico[8]. Bird viene affiancato da Davide Rigon e nelle gare più lunghe anche dallo spagnolo Miguel Molina. Rispetto alle stagioni passate non riesce a vincere nessuna gara e conquista un solo podio, un terzo posto alla 6 Ore di Spa-Francorchamps.
L'anno successivo ritorna ancora a Le Mans per ottava volta. Bird si divide la Ferrari 488 GTE Evo con Miguel Molina e il pilota brasiliano Daniel Serra. Chiudono quinti nella classe e trentasettesimi nella classifica generale.
Formula E
Virgin (2014-2019)
Partecipa al primo campionato di auto elettriche, la Formula E 2014-15 con il team DS Virgin Racing e Jaime Alguersuari come compagno di team[11]. Nella gara inaugurale a Pechino conclude terzo, la prima vittoria arriva la gara seguente nel E-Prix di Putrajaya[12]. Si ripete vincendo l'ultima gara stagionale a Londra davanti a Jérôme d'Ambrosio, chiudendo quinto nella classifica finale. Nelle due stagioni successive, il 2015-16 e il 2016-17, sempre con la stessa squadra ottiene il quarto posto in campionato e 3 vittorie in totale.
Per la stagione 2017-18 viene confermato dalla DS Virgin Racing. Con una buona regolarità di risultati riesce a lottare per il campionato fino all'E-Prix di New York, ma termina terzo in classifica generale, superato da Jean-Éric Vergne e Lucas Di Grassi, per quello che resta comunque il suo miglior risultato nella categoria. Nel corso della stagione ottiene due vittorie, nella prima gara dell'E-Prix di Hong Kong e in occasione della prima edizione dell'E-Prix di Roma.
Nel 2018-19 viene confermato dal team per disputare la quinta stagione nella categoria[13]. Nel E-Prix di Santiago conquista la sua settima vittoria in Formula E davanti al ex pilota di Formula 1, Pascal Wehrlein[14]. Conquista un altro podio a Marrakech e chiude nono in classifica generale con 85 punti.
Bird viene confermato per la sesta stagione dalla Virgin insieme a Robin Frijns[15]. La stagione inizia con una vittoria nel E-Prix di Dirʿiyya ma a causa della pandemia per il Covid-19 il campionato viene interrotto e ripreso con sei gare a Berlino dove il pilota britannico non brilla per risultati e finisce decimo in campionato, il suo peggior risultato in Formula E.
Jaguar (2020-2023)
Dopo sei anni Bird lascia la Virgin per passare alla Jaguar Racing nella stagione 2020-2021[16]. Nel E-Prix di Dirʿiyya conquista davanti a Robin Frijns la sua prima vittoria con il nuovo team, conquista a Roma un altro podio e nella seconda gara del E-Prix di New York conquista la sua seconda vittoria stagionale. Chiude sesto in classifica a soli dodici punti dal primo. Visto i buoni risultati viene confermato anche per la stagione successiva[17]. Il britannico è molto incostante, ottiene diversi piazzamenti a punti ma non riesce ad arrivare al podio. Poi chiude la stagione in anticipo, visto che per una frattura scomposta alla mano sinistra è costretto a saltare le due gare del E-Prix di Seoul[18].
McLaren (2023-presente)
Bird reduce da una stagione al di sotto delle aspettative viene sostituito da Nick Cassidy nel team Jaguar[19], il britannico di conseguenza si unisce alla Neom McLaren per la stagione successiva[20]. Nell'E-Prix di San Paolo ottiene la sua prima vittoria con il nuovo team superando al ultimo giro il suo ex compagno, Mitch Evans[21]. Per una frattura alla mano, Bird è costretto a saltare tre round dove viene sostituito dal pilota di Formula 2, Taylor Barnard[22]. Chiude la stagione con un deludente tredicesimo posto in classifica[23].
L'anno seguente viene confermato dal team e come compagno di squadra si trova il giovane Taylor Barnard[24].
^ Matteo Nugnes, Sam Bird in LMP2 con la G-Drive Racing, su it.motorsport.com, 6 febbraio 2015. URL consultato l'8 febbraio 2022 (archiviato dall'url originale l'8 febbraio 2022).
^Jaime Alguersuari and Sam Bird join Virgin Racing, in Formula E Operations, FIA Formula E Championship, 13 maggio 2014. URL consultato il 13 maggio 2014 (archiviato dall'url originale il 30 agosto 2017).
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