Román Ramos fait sa première expérience de la moto à neuf ans et remporte sa toute première course dans un championnat régional. Il rejoint la structure de Jorge Martínez Aspar en 2005, dans le Championnat d’Espagne, dans lequel se trouvent aussi Pol Espargaró et Marc Márquez. Il continue en 2006 puis remporte la Ninja Cup à 16 ans. Il arrive finalement dans le CEV Moto2 en 2010 et devient Champion d’Espagne en 2013. Bien qu’il souhaite initialement défendre son titre en 2014, Ramos signe finalement chez QMMF Racing pour faire ses débuts en Grand Prix cette année aux côtés d’Anthony West.