Scott Speed commence sa carrière en karting en 1993 et se distingue rapidement par ses performances remarquables aux Etats-Unis, où il devient champion national de karting en 1995.
La monoplace
Après presque une décennie à se forger une solide expérience sur les circuits de karting, il se tourne vers la monoplace en 2001 et décroche immédiatement le titre en US Formula Russell. En 2002, il poursuit sa progression en s'engageant simultanément dans les championnats Barber Dodge National et US Star Mazda Series, ce qui lui permet d'acquérir des bases techniques sur des monoplaces plus puissantes. La même année, sa carrière prend une dimension internationale lorsqu'il est sélectionné par Red Bull dans le cadre du programme « Red Bull Driver Search », initié pour promouvoir un talent américain jusqu'à la Formule 1. Il part alors pour le Royaume-Uni, où il dispute le championnat britannique de Formule 3 en 2003. Son envol européen est cependant freiné par une grave maladie intestinale qui le contraint à écourter sa saison, mais il garde le soutien de Red Bull.
En 2004, il revient en force sur la scène continentale, enchaînant les succès en Formule Renault. Il s'impose coup sur coup dans les championnats d'Allemagne et d'Eurocup, malgré des problèmes de santé persistants. En 2005, il fait son entrée dans la nouvelle série GP2 avec l'écurie iSport International, soutenue par Red Bull. Il se montre très régulier tout au long de la saison, ce qui lui permet de terminer le championnat à la troisième place, derrière Nico Rosberg et Heikki Kovalainen. La même année, il participe aux essais du vendredi en Formule 1 pour Red Bull lors des Grands Prix du Canada et des Etats-Unis, accumulant ainsi une première expérience au plus haut niveau.
En F1 avec Toro Rosso
En 2006, il dispute sa première saison en tant que titulaire en Formule 1 pour la toute nouvelle écurie Toro Rosso, issue du rachat de Minardi par Red Bull. Il devient ainsi le premier pilote américain à participer à un championnat de Formule 1 depuis Michael Andretti en 1993. Il fait ses débuts officiels lors du Grand Prix de Bahreïn, au volant de la STR1, équipée d'un moteur Cosworth V10. Il termine son premier Grand Prix à la treizième place à Bahreïn, puis abandonne en Malaisie. Sa meilleure performance survient dès le troisième rendez-vous, en Australie, où il franchit la ligne d'arrivée à la neuvième place, à la porte des points. Au fil de la saison, il enchaîne d'autres classements honorables, terminant notamment dixième au Canada et en France, onzième en Europe et au Brésil. Au terme des dix-huit Grands Prix, Scott n'a donc marqué aucun point au championnat du monde et se classe vingtième du classement des pilotes.
En 2007, il poursuit sa carrière avec l'écurie Toro Rosso, qui dispose cette saison de la STR2, une monoplace basée sur la Red Bull RB3 et propulsée par un moteur V8 Ferrari. Dès le début de la saison, il fait preuve d'une grande irrégularité, enchaînant les classements modestes et les abandons, souvent dus à des problèmes techniques ou à des erreurs de pilotage. Sa meilleure performance a lieu à Monaco, où il termine neuvième. Cependant, la tension monte au sein de l'écurie, notamment avec le directeur Franz Tost, avec qui il a une altercation physique après une sortie sous la pluie lors du Grand Prix d'Europe. Cet incident marque la fin de son engagement en Formule 1, car il est alors remplacé par Sebastian Vettel.
L'après-F1
Après avoir quitté la Formule 1, Scott se tourne vers les courses de NASCAR aux États-Unis, où il bénéficie du soutien constant de Red Bull, son principal partenaire. Entre la fin de l'année 2007 et le début de l'année 2008, il participe successivement à plusieurs catégories majeures, en commençant par l'ARCA, où il remporte trois victoires. Il s'engage ensuite en Truck Series, où il remporte une victoire, puis évolue en Nationwide Series, avant de finalement intégrer la Sprint Cup, la division la plus prestigieuse de la NASCAR. Sa meilleure performance en Sprint Cup a lieu en 2010, lorsqu'il se classe cinquième au super speedway de Talladega. Malgré quelques succès notables, ses résultats en NASCAR Cup restent modestes. Après l'arrêt du programme Red Bull en NASCAR à la fin de l'année 2010, il continue néanmoins de courir dans cette catégorie jusqu'en 2013, sans toutefois retrouver le niveau de performances antérieur.
Parallèlement à sa carrière en stock-car, Scott Speed revient sur la scène internationale en 2015 en participant à quatre courses de Formule E avec l'écurie Andretti Autosport. Sa prestation la plus marquante dans cette discipline est une deuxième place obtenue lors de l'épreuve de Miami.
Par la suite, il se distingue surtout dans le rallycross américain, où il connaît un grand succès. Son retour dans cette discipline est marqué par des victoires et il est désormais reconnu comme un pilote polyvalent et expérimenté dans différentes catégories de compétition automobile.
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