Hän teki debyyttinsä vuoden 1977 Monaco Grand Prix -kilpailussa italialaisen liikemies Franco Ambrosion sponsoroimalla Shadow-kilpailujoukkueella Renzo Zorzin tilalle. Hän otti ensimmäisen pisteensä Japanin Grand Prixissä.
myöhemmin samana vuonna. Myöhemmin samana vuonna joukkueen johtaja Jackie Oliver ja sponsori Ambrosio jättivät Shadowin perustamaan Arrows-tiimin. Patrese ja Shadow-joukkuetoverinsa Alan Jones saivat molemmat tarjouksia Williams-joukkueelta vuodelle 1978: Jones liittyi Williamsille, Patrese liittyi Arrowsille Rolf Stommelenin rinnalla. Shadow vei Arrowsin oikeuteen väittäen, että Arrows oli varastanut Arrowsin Shadow DN9:n suunnittelun ja käytännössä käytti DN9:ää eri nimellä. Tuomioistuin suostui ja pakotti Arrowsin suunnittelemaan ja rakentamaan täysin uuden auton, Arrows A1: n, joka tuli ensimmäiseksi Arrows F1: n verilinjasta.