Frijns comenzó como piloto de karting en Bélgica y Francia. En 2008, terminó tercero en el Campeonato de Europa de KF2 y subcampeón en el Campeonato de Francia.

Frijns inició su carrera en monoplazas en la Fórmula BMW Europea en 2009 con Josef Kaufmann Racing. Acabó tercero en la general del campeonato, con una victoria en Silverstone, seis podios y como el mejor novato.

Frijns debutó en la Copa de Europa del Norte de Fórmula Renault 2.0, en el Circuito de Spa-Francorchamps en 2010, para el equipo Josef Kaufman Racing, una vez más, Frijns terminó segundo en la primera carrera de la serie, fue quinto en la segunda carrera, y ganó la tercera.

En 2011 se unió a la Eurocopa de Fórmula Renault 2.0 a tiempo completo, sin dejar de conducir para Josef Kaufman Racing. Frijns ganó el título en su primer intento, logrando cinco victorias a lo largo de la temporada, incluyendo las dos carreras de Silverstone y terminando con cuarenta y cinco puntos de ventaja sobre su rival más cercano Carlos Sainz Jr..^[2]​

Frijns también compitió en la Copa de Europa del Norte, terminando la temporada en el cuarto puesto, a pesar de no participar en las carreras de Oschersleben, Most y Monza. En el transcurso de la temporada, ganó una carrera y terminó en el podio en siete ocasiones.

En 2012, Frijns hizo la transición a la Fórmula Renault 3.5 Series esta vez para equipo británico Fortec Motorsports. Al igual que en 2011, Frijns consiguió el título siendo novato, ganando las carreras de Aragón, el Moscow Raceway y el circuito de Hungaroring, y logrando cinco podios y cuatro poles a lo largo de la temporada.

A finales de 2012, Frijns declaró que no iba a competir en la Fórmula Renault 3.5 de 2013. Después anunció su fichaje como piloto de pruebas para Sauber. Ssu nuevo equipo expresó su deseo de que Frijns continuara corriendo durante la temporada 2013, debido a que no sería piloto de pruebas a tiempo completo.

A pesar de hacer una prueba impresionante, con el equipo de DTM de Mercedes, a Frijns no se le ofreció una puesto en el equipo. Frijns optó por conseguir un asiento en GP2, y probó con el equipo veterano Trident Racing y el equipo Russian Time. Frijns mostró un ritmo impresionante que le hizo ganar elogios del director del equipo Trident Maurizio Salvadori, declarando sus intenciones de ficharlo para el equipo. Sin embargo la falta de fondos no le permitió arrancar en la primera carrera en Malasia 2013.

Para la segunda carrera en Baréin, Frijns se unió al equipo Hilmer Motorsport, en sustitución de Conor Daly. Durante la temporada, logró una victoria y dos podios, terminando en la posición decimoquinta.

En 2013 fue piloto de reserva de la escudería de Fórmula 1 Sauber.^[3]​ En 2014 siguió siendo piloto de reserva, esta vez, para la escudería Caterham.^[1]​ Con este, participó en los entrenamientos libres del Baréin y Alemania.^[4]​

Tras su paso por los monoplazas, Frijns amplió su carrera a competiciones de turismos y gran turismos. En 2015, ganó el campeonato de Blancpain GT Series y en 2017 la Blancpain Sprint Series. Entre 2018 y 2020 compitió en DTM con Audi Sport, logrando un tercer puesto final en el campeonato 2020. También ha ganado carreras del Intercontinental GT Challenge y las 24 Horas de Nürburgring, conduciendo el R8 LMS.^[5]​

Debutó en Fórmula E en 2015 con el equipo Andretti, donde se mantuvo dos temporadas. Luego, en 2018, fichó por Envision Virgin Racing, con el cual logró dos victorias y finalizó cuarto en el campeonato 2018-19. Tras varias temporadas sin volver a la victoria, se marchó al equipo ABT Cupra por una sola temporada, en 2023, para luego volver al ahora llamado Envision Racing.^[6]​

En 2021, Frijns se unió al equipo belga WRT para competir en la clase LMP2 del Campeonato Mundial de Resistencia de la FIA (WEC). Ese año, se proclamó campeón y ganó las 24 Horas de Le Mans en su clase, junto a Ferdinand Habsburg y Charles Milesi. Continuó con WRT en 2022 (subcampeón) y 2023, antes de fichar por BMW M Motorsport para competir en la categoría mayor, la Hypercar, bajo la estructura del equipo belga.^[7]​

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• * Temporada en progreso.

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