Jako drugi w historii kierowca tej serii, po Brazylijczyku Nelsonie Piquecie Jr, zdominował weekend, którym okazał się być wyścig w Niemczech, na torze Nürburgring, w deszczowej pogodzie.
Formuła 1 2009–2010: Williams thumb|Nico Hulkenberg podczas Grand Prix Malezji (2010) W latach 2008–2009, poza startami w juniorskich seriach, pełnił również rolę kierowcy testowego ekipy Williams. W 2009 roku pierwszy testował bolid Williams FW31. Dzięki mistrzostwie w serii GP2 dostał angaż w brytyjskim zespole AT&T Williams. Jego partnerem zespołowym został Rubens Barrichello. Podczas inauguracyjnego wyścigu o Grand Prix Bahrajnu Hülkenberg zajął trzynaste miejsce w kwalifikacjach. Przez błąd na początku wyścigu i spadek na koniec stawki, wyścig ukończył na czternastym miejscu. W następnym wyścigu w Australii zakwalifikował się na piętnastym miejscu. Podczas kwalifikacji do Grand Prix Malezji uzyskał piąty czas. Wyścig udało mu się ukończyć na dziesiątym miejscu zdobywając tym samym pierwszy punkt w karierze. Do wyścigu w Chińskiej Republice Ludowej startował szesnasty, a wyścig ukończył na miejscu piętnastym. W Grand Prix Hiszpanii w kwalifikacjach osiągnął trzynaste miejsce, wyścig zakończył na szesnastej pozycji. Do wyścigu o Grand Prix Monako wystartował jedenasty lecz podczas jazdy w tunelu na pierwszym okrążeniu rozbił bolid.