
Foi Campeão Mundial de Rali em 1990 e 1992, com a Toyota, ao volante de um Celica GT-Four. Devido a esse fato, um número limitado de 440 UK Celica GT-Four ST185s, trazem o seu nome numa placa do veículo e decalques na parte exterior.
A sua última equipa no Campeonato Mundial de Rali, foi a Citroen, nas épocas de 2003 a 2005. No final da época de 2004, anuncia sua retirada. No entanto na época seguinte ainda fez mais dois ralis, a pedido da Citroen. Entre os construtores vitoriosos na série mundial, que tiveram o privilégio de ter Sainz na equipa, estão a Ford (1987-88; 1996-97; 2000-2002), Toyota (1989-1992; 1998-1999), Lancia (1993), Subaru (1994-1995) e a Citroen(2003-2005). Também venceu a Corrida dos Campeões em 1997.

Outros resultados importantes incluem a vitória nas edições inaugurais das corridas em Chipre (2000) e Turquia pelo Campeonato Mundial, a vitória em 2002 no Rali da Argentina após as desqualificações dos Peugeot de Marcus Grönholm e Richard Burns.

O ponto baixo de sua carreira foi quando passou uma temporada sem vitórias atuando pela equipa particular Lancia 'Jolly Club' em 1993 e a saída do Rally da Grã-Bretanha em 1998, o último evento do ano, quando estava a apenas 500 metros da chegada. Como resultado da perda do quarto lugar, Sainz e a equipa Toyota deram de presente os seus respetivos títulos aos seus rivais Tommi Mäkinen e Mitsubishi Ralliart.

Apesar de formalmente ter-se retirado dessa modalidade de corrida no final da temporada de 2004, com uma possível transferência para European Touring Car Championship, ele retornou para atender a um convite feito pela Citroën, e substituir o piloto belga François Duval. Em 2006 Sainz participou pela primeira vez ao volante de um Volkswagen Race Touareg no Rali Dakar. Em 2007 ele fez outra tentativa também pela Volkswagen.

Após o pedido de demissão de Fernando Martín, ele concorreu, em vão, para o cargo de vice-presidente do clube de futebol Real Madrid C.F.. Continua a correr pela VW na Taça do Mundo de Todo-Terreno e no Rali Dakar, que venceu em 2010 e 2017.
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