El piloto alemán llegó a la F1 en el 2000, debutando en Prost. Su calidad queda reflejada en sus victorias en la Fórmula 3000 y en la progresión que está demostrando.

Los problemas en el motor AP03 de Prost le impidieron lograr mejores resultados y su actuación más destacada fue en el GP de Mónaco, donde acabó octavo. Además, sus roces con Jean Alesi, su compañero de equipo, también provocaron que el ambiente no fuera el deseado en 2000.

La decisión de pilotar para Sauber en 2001 fue acogida con gran satisfacción por Peter Sauber, mánager del equipo. Así, sorprendió con la cuarta plaza en Australia y la tercera en Brasil, donde logró el hasta ahora único podio en la F1.

Además, logró cinco sextas plazas y contribuyó, junto a Raikkonen, a que Sauber lograra la cuarta plaza en el Mundial de constructores. Heidfeld acabó octavo, con 12 puntos. Al año siguiente fue décimo con Felipe Massa como compañero y en el 2003 terminó en la posición número 14, en esta ocasión acompañado por Heinz-Harald Frentzen.

En la nueva temporada su compañero será Giorgio Pantano.