În 2007 a fost confirmat de echipa Belson Campetella Racing ca pilot de start , făcându-se remarcat mai ales în Portugalia , unde a terminat pe locul trei. A terminat sezonul pe locul 9 cu 110 puncte. În 2008 s- a mutat la echipa Belson Derbi alături de coechipierul Joan Olivé . Obține două locuri secundare (Catalonia și Indianapolis ), un al treilea loc în Italia , două pole position (Catalonia și Indianapolis) și încheie sezonul pe locul 9 cu 124 de puncte. În acest sezon, el este obligat să lipsească de la medicii britanici și olandezi din cauza fracturii claviculei stângi remediate în timpul antrenamentelor libere pentru GP-ul britanic. În 2009 rămâne în echipa Derbi Racing , având pe Olivé și Efrén Vázquez ca coechipieri. El primește primele victorii (Indianapolis și Portugalia), trei locuri trei ( Japonia , Malaezia și Comunitatea Valenciană ) și o pole position în Australia și încheie sezonul pe locul 4 cu 174,5 puncte. În 2010, el încă concurează pentru echipa Derbi Tuenti Racing, având doar pe Vázquez ca coechipier. Obține trei victorii ( Spania , Franța și Aragon ), cinci locuri secundare (Marea Britanie, Republica Cehă , Malaezia, Australia și Comunitatea Valenciană) și trei locuri trei (Italia, Olanda și Catalonia) și încheie sezonul pe locul 3 cu 281 de puncte . În 2011 s- a mutat în Moto2 angajat de echipa HP Tuenti Speed Up cu un FTR M211, obținând un loc secund în Indianapolis și un al treilea loc în Malaezia și terminând sezonul pe locul 13 cu 75 de puncte.
În 2012 s- a mutat la volanul unui Kalex Moto2 al echipei Pons 40 HP Tuenti , alături de colegii de echipă Esteve Rabat și Axel Pons . Vine pe locul trei în Qatar . Primeste prima victorie în clasa din Spania . În Portugalia vine al doilea. El câștigă în Marea Britanie, este al doilea în Italia și Indianapolis și al treilea în Republica Cehă după ce a început cu toate ocaziile din pole position. În Marele Premiu San Marino, el ajunge pe locul doi. Câștigă în Aragon . În Japonia, el ajunge pe locul doi după ce a început din pole position. Obține o altă pole position în Malaezia. Câștigă în Australia după ce a început din pole position. Obține o altă pole position în Comunitatea Valenciană. El încheie sezonul pe locul 2 cu 269 de puncte.
În 2013 rămâne în aceeași echipă, obținând șase victorii (Qatar, Catalonia, Olanda, San Marino, Australia și Japonia), un loc secund în Malaezia, două locuri trei ( Germania și Aragon) și șase pole positions (Qatar, Catalonia, Bassi, San Marino, Australia și Comunitatea Valenciană) și campion mondial absolvent cu 265 de puncte. [2] În 2014 s- a mutat la MotoGP , conducând echipa Yamaha YZR-M1 a echipei Tech 3 ; coechipier este Bradley Smith . El primește primele puncte în clasa premier din Statele Unite . Cel mai bun rezultat al său este un al patrulea loc în Franța și încheie sezonul pe locul 6 cu 136 de puncte. În 2015 a câștigat 8 ore Suzuka , alternând cu Bradley Smith și Katsuyuki Nakasuga conducând Yamaha YZF-R1 . El devine astfel al doilea pilot spaniol care câștigă această cursă, după Carlos Checa . Tot în 2015 a participat la campionatul mondial Moto GP, cu aceeași echipă, aceeași bicicletă și același coechipier din sezonul precedent. El închide sezonul pe locul nouă cu 114 puncte.
În 2016 rămâne în aceeași echipă, obținând un al patrulea loc în Olanda ca cel mai bun rezultat al său și terminând sezonul pe locul 8 cu 134 de puncte. Pentru sezonul 2017 pleacă din echipa Tech 3 pentru a se alătura echipei oficiale KTM, unde îl întâlnește pe coechipierul său din sezoanele anterioare, britanicul Bradley Smith . Cel mai bun rezultat al său este un al nouălea loc în Republica Cehă și încheie sezonul pe locul 17 cu 55 de puncte. În 2018 rămâne în aceeași echipă, obținând un al treilea loc în Comunitatea Valenciană și încheind sezonul pe locul 14 cu 51 de puncte. În acest sezon, el este obligat să rateze Marele Premiu al Republicii Cehe , Austriei și Marii Britanii din cauza fracturii claviculei stângi remediate în încălzirea GP a Republicii Cehe și a Marelui Premiu Aragon din cauza unei noi fracturi a același os remediat în practică fără medicul de familie. Cu ocazia turului englez, locul său în echipă este ocupat de francezul Loris Baz . [3] În Marele Premiu al Comunității Valenciene, el câștigă primul său podium la MotoGP, locul trei. [4] El închide sezonul pe locul 14 în clasamentul piloților. În 2019 rămâne în aceeași echipă, alături de coechipierul Johann Zarco ; a obținut cel mai bun rezultat un loc șase în Franța și a terminat sezonul pe locul 11 cu 100 de puncte. În acest sezon, el este obligat să rateze Marele Premiu al Aragonului din cauza fracturii razei stângi remediate în calificarea la GP.
În 2020 rămâne în aceeași echipă, alături de coechipierul Brad Binder . Obține pole position, [5] prima sa carieră în MotoGP și locul al treilea în Marele Premiu din Stiria , după un contact cu Miller la ultimul viraj care l-a făcut să piardă prima poziție. El vine pe locul trei în Marele Premiu al Emilia Romagna , în Franța, în Marele Premiu al Europei (unde a început din nou de pe pole) și în Comunitatea Valenciană. El închide sezonul pe locul cinci cu 135 de puncte. [6]