A mai napig az egyetlen amerikai születésű világbajnok pilóta.
Santa Monicában kezdett el versenyezni.
1949-ben Angliában Jaguárokat tesztelt.
Ekkortájt a Ferrarinak az Egyesült Államok hatalmas piacot jelentett, és a NART igazgatója, Chinetti elkövetett mindent, hogy egy amerikai pilóta is bekerüljön a vörösök pilótái közé.
1952-ben be is nevezte Hill-t egy Carrera Panamericana mexikói versenyre egy használt Ferrarival, ahol 6. helyet sikerült megszereznie.
Két évvel később már egy új autóval ismét lehetőséget kapott, és ezüstérmes lett.
A versenyzés mellett nem adta fel saját szakmáját sem, és a verseny szezonok szüneteiben a Dakota repülőgépgyár szerelőjeként dolgozott.
1956-ban szerződött le a Ferrarihoz.
Enzo Ferrari soha nem sorolta őt a Forma1-es pilóták közé,s kapcsolatuk sem volt soha felhőtlen.
Hill -mikor kérdezték erről- mindig apjához hasonlította a Nagy Öreget, aki miatt nehéz gyermekkora volt.
Talán ezért nem sikerült soha jó viszonyt kialakítaniuk egymás között.
Enzo a sporautókkal versenyzők csapatába sorakoztatta be, és 1958-ban Hill megnyerte a Ferrarival a Le Mans-i 24 órás versenyt, s ő lett az első versenyző, aki a sebringi 12 órás futamon háromszor egymás után aranyérmes lett.
A Forma 1-ben először 1958-ban mutatkozott be.
A pilóta szinte kikényszerítette Enzo Ferrariból az F1-ben való indulást.
Szerződése ugyanis csak a sportautó versenyekre szólt, de a Francia Nagydíj előtt így köszönt el a csapattól: „Viszlát holnap!”
Másnap meg is jelent a pályán Bonnier Maserati 250F-jével.
Enzo először ki akarta rakni, de végül engedélyt kapott a futamra.
A Német Nagydíjon már Ferrari színekben indulhatott, s azt követően Monzában és Casablancában már dobogóra is állt.
1959-ben negyedik lett az összesített pontversenyben.
1960-ban, az Olasz Nagydíjon aratta első győzelmét, s egyben utolsót is ebben az évben.
1961-ben Világbajnokként zárhatta le az évet.
Mindemellett ismét megnyerte a Le Mans-i 24 órás versenyt.
Ebben az évben a Ferrari egy farmotoros, 156-ossal indult, s mintegy harminc lóerővel volt nagyobb teljesítmény a motorokban, mint az angol versenyautókéban.
A Bajnoki címért két Ferraris pilóta harcolt, Von Trips és Hill.
Az Olasz Nagydíjon azonban Jim Clark Lotusa és Von Trips Ferrarija összekoccant.
Trips kocsija kivágódott a pályáról, s a pilóta kirepült a a fülkéből, egyenesen a nézők közé.
Életét már nem tudták megmenteni.
A szörnyű balesetben 15 néző is meghalt.
Hill itt első lett, s így az összesített pontverseny alapján Világbajnok.
(A sors furcsa fintora, hogy Wolfgang Berghe von Trips néhány nappal a versenyt megelőzően vetett papírra néhány, a biztonsággal kapcsolatos gondolatot. A kéziratban említést tett a biztonsági öv használatának előnyeiről és hátrányairól. Míg Amerikában kötelező volt a használata, a Formula-1-ben mindenki maga dönthette el, hogy használja-e vagy sem.
A futamot végül Phil Hill nyerte meg, csapattársai mind kiestek a versenyből.
Hill győzelme egyben a világbajnoki cím megszerzését jelentette, megakadályozva ezzel, hogy a Formula-1-nek posztumusz világbajnoka legyen.)
Ezzel ő lett az első, és ez idáig egyetlen amerikai születésű Forma– 1-es világbajnok.
1962-ben a Ferrari nem tudta tartani a lépést a Jim Clark vezette Lotus 25-össel, így Hill nem tudta megvédeni címét.
Ezen kívűl a Sportigazgatóval, Eugénio Dragonival sem tudtak kijönni egymással, így 1963-ban elbúcsúzott Maranellotól.
Ezután versenyzett az ATS-nél, majd a Cooper Climaxnál, ám jelentősebb sikereket nem tudott már elérni.
1964-ben lezárta F1-es pályafutását, de versenyzés után is szoros kapcsolatban maradt az F1-el és a motorsporttal.
Oldtimerek restaulásával kezdett el foglalkozni, később kommentátorként is dolgozott. Hosszú időn keresztül írt cikkeket versenyekről, kiállításokról, régi autókról a Road &Track magazinnak.
Az Amerikai Motorsport Szövetség 1989-ben, a Nemzetközi Motorsport Szövetség 1991-ben vette fel halhatatlanjainak listájára.
Phil Hill 2008 augusztus 20-án hunyt el, 81 éves korában.