Od roku 2001 jezdil juniorské soutěže, jako patnáctiletý nastoupil do seriálu mistrovství světa (2005) v kubatuře do 125 ccm. V roce 2007 přešel na výkonnější motorku 250 ccm, kdy byl nejmladším jezdcem v této kategorii na MS. Roku 2010 byla nahrazena kubatura do 250 ccm třídou Moto2, kdy v seriálu MS získává na Velké ceně Japonska 3. místo a na VC Itálie senzační 1. pozici. Stal se tak po Františku Štastném (1961, 1965, 1966) a Lukášovi Peškovi (2007) třetím závodník z České republiky, který dokázal vyhrát závod mistrovství světa silničních motocyklů. Od roku 2011 závodí na mistrovství světa v královské třídě MotoGP, kde jeho nejlepším umístěním bylo zatím 7. místo. Sezónu 2016 odjezdil v seriálu mistrovství světa v kategorii superbiků, v roce 2017 se vrátil zpět do třídy MotoGP, kde v kariéře pokračuje doposud.