Comme beaucoup d'autres pilotes de course de cette époque, Lewis-Evans, le fils d'un garagiste, a fait ses premiers pas dans le sport automobile dans des courses de la catégorie 500 cm3, ce qui a attiré à l'époque un grand nombre de jeunes pilotes et de marques en Grande-Bretagne. Le père de Stuart a également pris part à ces courses, et le père et le fils se sont souvent battus. En 1956, les grandes équipes l'ont remarqué, il est d'abord venu à Connaught , pour lequel il a remporté une course hors championnat du monde sur le circuit de Goodwood en 1957 . Lors de sa première apparition au Championnat du monde, le Grand Prix de Monaco 1957 , il a immédiatement terminé quatrième. Ferrari lui a ensuite offert un cockpit aux 24 heures du Mans , qu'il a terminé cinquième. En conséquence, il a rejoint l' équipe britannique Vanwall , où il n'était que le troisième pilote derrière Stirling Moss et Tony Brooks , tout en se démarquant par de bonnes performances. Il a terminé cinquième au Grand Prix de Pescara et a pris la pole position au Grand Prix d'Italie .
Au cours de la saison 1958 de Formule 1 , Lewis-Evans a joué un rôle clé en aidant son équipe de Vanwall à remporter le tout premier titre des constructeurs. Avec deux troisièmes places (en Belgique et au Portugal) et une quatrième place en Grande-Bretagne, il a terminé neuvième de la Coupe du monde. Son sort l'a dépassé lors de la dernière course de la saison, le Grand Prix du Maroc à Casablanca le 19 octobre. Au 42e tour, son Vanwall a eu une panne moteur majeure, Lewis-Evans s'est arrêté dans le sable à côté de la piste et la voiture a pris feu. L'Anglais a rampé hors de sa voiture avec de graves brûlures, mais est entré en état de choc et a fui les pompiers qui voulaient l'aider.
Ses brûlures n'étaient pas mortelles au départ. Ce n'est que grâce à l'aide inappropriée des assistants marocains (couvertures et bandages non stériles) que les blessures se sont aggravées. Lewis-Evans ne s'est envolé pour l'Angleterre que le lendemain dans le même avion que le champion du monde Mike Hawthorn et n'a ensuite été emmené à l'hôpital, où il a succombé à de graves brûlures cinq jours plus tard.
La mort du pilote populaire de seulement 28 ans après les accidents mortels impliquant Luigi Musso et Peter Collins a été un autre choc pour la Formule 1 et a peut-être contribué au retrait de Vanwall de la Formule 1 à la fin de la saison.