Bendsneyder recibió su primera moto a los 6 años y llegó a la Red Bull Rookies Cup en 2013. En su primera temporada en la exigente competición formativa logró la victoria en Assen y terminó 9º en el campeonato. Sin embargo, su gran momento llegó en 2015, cuando se hizo con el título con nada menos que 8 victorias en 13 salidas. Esos grandes resultados le valieron una plaza en el equipo Red Bull KTM Ajo, la estructura oficial de la marca austríaca en el Mundial, donde consiguió subir dos veces al podio en 2016. En 2017 continuó en la misma línea, y cosechó un 4º puesto como mejor resultado. 2018 no fue un año fácil para él, ya que en el salto de categoría a Moto2™ tuvo muchos problemas para hacer competitiva la Mistral del equipo Tech3. Además, un incidente con su moto en Japón le provocó una fractura en la pierna y ya no volvió a disputar ninguna cita. Para 2019 pasó al NTS RW Racing GP, donde repitió en 2020. Firmó 4 posiciones en el Top 10 y a pesar de que no fue un año fácil para Bendsneyder, en 2021 contó con una nueva oportunidad en el Pertamina Mandalika SAG Team, donde se convirtió en una amenaza habitual para el Top 10, con un 5º puesto en el GP de Francia como mejor resultado de su carrera. En 2022, Bendsneyder lograría situarse de nuevo dentro de los cinco primeros en Assen, su carrera de casa. A pesar de conseguir su primer podio de Moto2™ en Austin, el '64' tendría una complicada temporada en 2023 y buscará hacerlo mejor en 2024.