Théo Pourchaire begann seine Karriere im Alter von 7 Jahren im Kartsport.[2] Er gewann unter anderem 2013 die französische Kartmeisterschaft in der Minime-Klasse und 2014 in der Kadett-Klasse. Außerdem gewann er das Championat de France in der OK-Junior-Klasse und er wurde dritter in der CIK-FIA World Junior Championship, ebenfalls in der OK-Junior-Klasse.
Formelsport
Ab 2018 bestritt Pourchaire Serien im Formelsport. Da er wegen seines Alters nicht an jedem Rennen der französischen Formel 4 teilnehmen durfte, entschied er sich parallel die Junior-Klasse der französischen Formel 4 zu fahren, wo er die Meisterschaft gewann. Im Jahr 2019 entschied Pourchaire die Deutsche Formel-4-Meisterschaft für sich. Ein Jahr später fuhr er in der FIA-Formel-3-Meisterschaft im Team von ART Grand Prix[3], er siegte bei zwei Rennen, der Meistertitel ging knapp mit 160 zu 164 Punkten an Oscar Piastri.
In der Saison 2020 startete Pourchaire für die letzten vier Rennen in der FIA-Formel-2-Meisterschaft im Team von HWA Racelab, wo er Jake Hughes ersetzte. Im Jahr 2021 fuhr er in der gleichen Serie für ART Grand Prix. Ein Jahr später beendete Pourchaire die Formel-2-Meisterschaft auf dem zweiten Platz.[4]
Im Jahr 2023 bestritt Pourchaire sein drittes und letztes Jahr in der Formel-2-Meisterschaft, ebenfalls für ART Grand Prix. Am letzten Rennwochenende gewann er mit 11 Punkten Vorsprung vor Frederik Vesti[5] den Meisterschaftstitel.