Kariéra Kamuje Kobajašiho v motorsportu se nevyvíjela slibně a chýlila se ke konci, když v roce 2009 dostal nečekanou příležitost zastoupit zraněného Tima Glocka u týmu Toyota. Japonec ve dvou závodech velmi zapůsobil odvážnými souboji na trati, a vysloužil si tak místo v týmu Petera Saubera v sezóně 2010. Po odchodu BMW byla hinwilská stáj oslabená a její vůz nebyl konkurenceschopný, takže trvalo téměř půl sezóny, než Japonec mohl znovu začít předvádět svůj talent. S přehledem porážel svého týmového kolegu Pedra de la Rosu a Sauber proto neváhal s ním prodloužit smlouvu na rok 2011. Kobajaši pokračoval v dobrých výkonech i ve své druhé kompletní sezóně a překonal svého nového kolegu Péreze. Ve švýcarské stáji pokračoval i v roce 2012, ale pak se s ní musel rozloučit.
Pro sezónu 2013 místo nenašel, a tak se obrátil k vytrvalostním závodům, ve kterých soutěžil pro Ferrari. Po roce se ale do formule 1 znovu vrátil, když pro sezónu 2014 získal závodní sedačku u Caterhamu.