Il a remporté huit fois de suite le championnat du monde des conducteurs de rallye WRC (2004 à 2011), ce qui fait de lui le pilote automobile le plus titré de l'histoire, devant Michael Schumacher et ses sept titres en formule 1, et le pilote de rallye le plus titré, devant les Finlandais Juha Kankkunen et Tommi Mäkinen, titrés chacun à quatre reprises. Sébastien Loeb détient également le record de victoires (68) dans les épreuves du championnat du monde, devant le Finlandais Marcus Grönholm et ses 30 victoires.
À l'aise sur tous les terrains (asphalte, terre, neige), il a remporté vingt-trois rallyes différents. Il est le seul pilote à avoir remporté six fois le rallye de Monte-Carlo. Il a également remporté à huit reprises le rallye d'Allemagne, à sept reprises le rallye de Catalogne, à six reprises le rallye d'Argentine, à cinq reprises le rallye du Mexique, à quatre reprises le Tour de Corse, le rallye de Sardaigne et le rallye de Chypre, et à trois reprises le rallye de Grande-Bretagne et le rallye de Turquie. Il est le deuxième Français, après Didier Auriol en 1994, à avoir été champion du monde en rallye.
Après avoir fait de nombreuses années de gymnastique dans son enfance et son adolescence (ce qui lui a servi plus tard en compétition automobile), il est repéré lors de Rallye Jeunes en 1994, puis est passé à la compétition en rallye en 1995 et a disputé son premier rallye régional, le Florival, en 1997. Il est champion en FIA Super 1600 en 2001. Il fait ses débuts en rallye WRC en 2000, au Tour de Corse, monte sur son premier podium en 2001, lors du rallye de San Remo, et il remporte sa première victoire en 2002, au rallye d'Allemagne. Il est vice-champion du monde des conducteurs de rallye WRC en 2003 (avec trois victoires), battu d'un point, avant de remporter ses huit titres consécutifs, tous avec le même constructeur automobile (Citroën) et le même copilote (Daniel Elena). En compétition sur circuit fermé, il a terminé deuxième des Vingt-Quatre Heures du Mans en 2006. (→ automobile.)