Van der Garde cominciò la sua carriera nei kart ottenendo diversi successi e vincendo il campionato nel 1998. Nel 2002 si laureò campione del mondo nella classe Super A. L'anno successivo entrò a far parte del Campionato di Formula Renault 2000 e chiuse al sesto posto, alla guida del team Van Amersfoort Racing. Grazie alle sue performance venne aggregato al programma di Formula 1, RDD (Renault Driver Development). Nel 2004 passò quindi alla F3 Euro Series in cui corse per tre stagioni, ottenendo come miglior risultato il sesto posto nella classifica generale.
Nel 2007 passò alla World Series by Renault 3.5, di cui vinse il titolo l'anno seguente. I buoni risultati gli valsero un contratto con il team iSport International nel 2008-2009 della GP2 Asia Series, e nella stagione 2009 della GP2 Series. All'Hungaroring, van der Garde ottenne la sua prima vittoria, seguita da due ulteriori successi della fine della stagione, chiusa al settimo posto nella classifica generale.
Van der Garde dall'anno seguente passò alla Barwa Addax,[1] con cui disputò due campionati conquistando il quinto posto in classifica piloti, suo miglior risultato nella categoria. Nel 2012 corse poi per la Caterham Racing, con cui ottenne due vittorie.
Formula 1
2007: Spyker
Il primo approccio con la massima serie avvenne nel 2006, quando van der Garde venne introdotto nella McLaren Young Driver Programme. Successivamente, il 15 dicembre 2006, venne ingaggiato dalla Super Aguri come collaudatore per la stagione 2007,[2] ma l'accordo fu annullato a causa di un contenzioso sulla firma del contratto da parte della squadra nipponica.[3] Prima dell'inizio della stagione vera e propria passò alla Spyker come tester e pilota di riserva.[4]
Nel 2012 venne ufficializzato il suo ingaggio in Caterham come pilota di riserva.[5] Il 1º febbraio 2013 viene reso noto il passaggio del pilota olandese in Formula 1 come pilota ufficiale per la stagione 2013 al volante della Caterham. Nella prima parte della stagione, nonostante qualche exploit in qualifica (a Montecarlo superò la Q1 portando la sua Caterham quindicesima in griglia) non riuscì a reggere il confronto con il suo compagno di scuderia Charles Pic. Dal Gran Premio d'Ungheria in poi migliorò costantemente le sue prestazioni, giungendo 14º proprio a Budapest (miglior risultato ottenuto in gara) e in Belgio ottenne il 14º posto nelle qualifiche in condizioni di bagnato, non riuscendo tuttavia a confermare l'ottima piazza in gara, giungendo infatti 16º. Nelle successive corse, sia in qualifica che in gara, risultò spesso veloce quanto Pic e più delle due Marussia, con cui la Caterham si disputò il 10º posto del mondiale costruttori.[6]
2014: Sauber
Il 21 gennaio 2014 viene ufficializzato il suo passaggio in Sauber come pilota di riserva e test driver.[7] Per il 2015 pareva invece certa la promozione dell'olandese a pilota titolare del team, vista la presenza di un contratto al riguardo. A qualche mese dell'inizio del mondiale però, la Sauber annunciò che i titolari sarebbero stati Felipe Nasr e Marcus Ericsson, appiedando Van der Garde. Nel novembre 2014 il pilota si rivolse quindi a un arbitrato svizzero che gli diede ragione e ne ordinò il reintegro in squadra.[8] A questo punto, il 6 marzo 2015, van der Garde promosse una causa presso la Corte Suprema dello Stato di Victoria per ottenere il reintegro. Successivamente si accordò con la Sauber per cessare ogni contratto: la scuderia elvetica gli risarcì 15 milioni di euro per porre fine all'azione legale che il pilota olandese aveva, con successo, intrapreso. Cessata la vicenda con Sauber, Van der Garde assunse il ruolo di collaudatore per la Pirelli, al fine di sviluppare gli pneumatici per la Formula 1 e la GP2 Series.[9]
Dopo la Formula 1
Conclusa la parentesi in Formula 1, per il 2016 ha annunciato la propria partecipazione sia al campionato ELMS nella classe LMP2 che al WEC, dopo aver trovato l'accordo con il team Jota Sport.[10] Dal 2018-2019 passa al Racing Team Nederland, con il quale gareggia anche nell'IMSA SportsCar Championship.
Il 16 dicembre 2023 arriva l'annuncio del suo ritiro dal mondo delle corse.[11]
^Van der Garde vuole un sedile in Sauber!, in autosprint.corrieredellosport.it, 5 marzo 2015. URL consultato il 14 febbraio 2016 (archiviato dall'url originale il 22 febbraio 2016).
^Van der Garde tester Pirelli, in autosprint.corrieredellosport.it, 18 novembre 2015. URL consultato il 14 febbraio 2016 (archiviato dall'url originale il 22 febbraio 2016).