Hän aloitti osallistumisen Championship Auto Racing Teams (CART) -kilpailuun vuonna 1994 Forsythe-Green Racingilla nro 12 Reynard 94I-Ford XB -ajoneuvolla Greenin saatujen sponsorointien jälkeen. Villeneuve debytoi kauden avajaisissa Australian FAI Indycar Grand Prix -kilpailussa Surfers Paradise Street Circuitillä, aloittaen kahdeksanneksi ja päättyessään 17. sijalle törmäyksen jälkeen Stefan Johanssonin kanssa. Seuraavassa kierroksessa, Valvoline 200 -kilpailussa Phoenix International Racewayllä, hän oli mukana viiden auton onnettomuudessa, jossa hän kärsi sivutoiminnasta Hiro Matsushitan kanssa ja sai sitten osuman Dominic Dobsonilta. Villeneuve pääsi ensimmäiseen Indianapolis 500 -kilpailuunsa.
Neljänneksi ja toiseksi. Hän voitti vuoden aloittelijan palkinnon. Villeneuve pääsi yhdeksänneksi kuudessa seuraavista yhdeksästä kierroksesta, ennen kuin hän voitti Al Unser Jr: n ja Emerson Fittipaldin Road America Road Course -kilpailussa hänen ensimmäisessä CART-voitossaan. Hän sijoittui seitsemänneksi ja kolmanneksi viimeisissä kahdessa kierroksessa ja kuudes kuljettajien mestaruudessa 94 pisteellä ja voitti Rookie of the Year -palkinnon.