Viết tiếp cho đoạn này - Bourdais trở lại F1 vào năm 2007 sau khi được đưa ra một số thử nghiệm với Scuderia Toro Rosso. Vào ngày 10 tháng 8 năm 2007, Bourdais được thông báo sẽ thay thế Vitantonio Liuzzi tại đội b của Red Bull, Toro Rosso, làm đồng đội của Sebastian Vettel. Vào ngày 16 tháng 3 năm 2008, Bourdais đã tham gia cuộc đua vô địch Công thức Một đầu tiên của mình, Giải Grand Prix Úc năm 2008
ở Melbourne. Sau khi đủ điều kiện ở vị trí thứ 17, anh đã tận dụng những sai lầm của các tay đua khác, trong cuộc đua Formula One đầu tiên kể từ Grand Prix San Marino năm 2001 mà không có kiểm soát lực kéo, và đã lên đến vị trí thứ tư. Tuy nhiên, với ba vòng còn lại, một vấn đề về động cơ buộc Bourdais phải nghỉ hưu, nhưng anh vẫn được xếp hạng thứ 8 sau khi hoàn thành hơn 90% khoảng cách đua. Sau đó, anh thừa hưởng vị trí thứ bảy (và hai điểm vô địch) sau khi Rubens Barrichello bị loại.