Bon pilote de voitures de sport, Eugenio Castellotti ne fit qu'un passage trop court en F1.

Eugenio commence sa carrière dans les courses de voitures de sport. En 1953, il termine à la troisième place de la Carrera Panamericana au volant d'une Lancia D23. L'année suivante, il se classe troisième lors du Tourist Trophy. En 1955, Lancia le lance en Formule 1.

Il débute donc la saison avec une Lancia D50. Lors de sa deuxième sortie, à Monaco, il se classe deuxième d'une course marquée par l'accident spectaculaire de son coéquipier Alberto Ascari qui plonge dans la Méditerranée. Quatre jours plus tard, le double champion du monde se tue en testant une voiture qu'il devait copiloter avec Eugenio, ce dernier se retrouve donc pilote n°1. Après le Grand Prix de Belgique, où il réalise la pole position, Lancia se retire de la compétition et cède ses D50 à Ferrari et Eugenio les accompagne alors à Maranello. Après une cinquième place aux Pays-Bas et une sixième en Grande-Bretagne, il se classe troisième en Italie. Eugenio termine la saison avec une troisième place à la Targa Florio.

C'est donc avec des Ferrari D50, qu'il connaît, qu'Eugenio va courir la saison de F1 1956. Elle est moins bonne que la précédente puisqu'il doit composer avec Juan Manuel Fangio, Peter Collins et Luigi Musso. A Monaco, il reprend la voiture de Fangio et termine quatrième, puis décroche la deuxième place au Grand Prix de France après avoir mené la course. En voitures de sport, il décroche ses premières victoires lors des 12 Heures de Sebring (avec Fangio) et lors de l'épreuve mythique des Mille Miglia.

En 1957, la saison démarre bien puisqu'il remporte les 1 000 km de Buenos Aires. Le 14 mars, sur le circuit de Modène, il teste une Ferrari 801 quand un accident met prématurément et définitivement fin à sa carrière.