Debutó en el Mundial de MotoGP en 2001 con 15 años. En su primer año con Ducati consolidó su dominio con 10 victorias que le hicieron ganar el título a falta de 4 carreras. Fue el único piloto de Honda que ganó un título de MotoGP en la era de 800 CC. Decepcionado con el formato del campeonato y con varios problemas de salud, Casey Stoner se retiraba de la competición en 2012 con tan solo 27 años.