Nel 2005 muove i primi passi in 125cc, tre anni più tardi passa alla Moto2™ ed è in questa categoria che Iannone diventa uno dei grandi attori in pista. Nella classe intermedia consolida il suo talento e dal 2008, anno del passaggio alla categoria di mezzo, fino al 2012 conferma il terzo posto a fine stagione accumulando un totale di 19 podi in questa categoria. Nel 2013 Ducati gli offre la Desmosedici GP del Pramac Racing. Confermato anche nel 2014, ripaga la fiducia partendo cinque volte dalla prima fila e con 11 piazzamenti nelle prime dieci posizioni, prestazioni che gli valgono il passaggio alla squadra ufficiale. Nel 2015, al Mugello, firma la prima pole in classe regina ed è costantemente tra i piloti di vertice chiudendo il campionato col quinto posto. Nel 2016 è al centro dei progetti della scuderia italiana ma l’inizio non è facile e, nonostante i podi di Austin e del Mugello, il suo avvio d’annata è caratterizzato dalle cadute come quella fatta a Le Mans. Iannone recupera e raggiunge il risultato atteso: la vittoria in un Gran Premio, successo firmato salendo sul gradino più alto del Red Bull Ring. Lascia la Ducati col terzo posto a Valencia. Nel 2017 diventa pilota del Team Suzuki Ecstar ma non è una stagione facile. Sale sul podio in quattro occasioni, risultati che gli infondono fiducia. Nel 2019 inizia l’avventura con l’Aprilia Racing del Team Gresini. La sfida non è facile ma ad Aragon l’abruzzese e il suo compagno di squadra, Aleix Espargaro, portano entrambe le RS-GP in Q2 per la prima volta. Il miglior fine settimana in assoluto della stagione di Iannone è a Phillip Island dove scatta dall’ottava casella, trascorrere una parte della corsa al comando per poi chiudere il Gran Premio col sesto posto. Per il 2020 dovrebbe correre in sella alla RS-GP ma verso la fine del 2019 viene squalificato per quattro anni: uno stop che condizionerà la carriera del pilota di Vasto. Nel 2024, Andrea torna in azione e lo fa nel WorldSBK con il Team GoEleven. In sella a una Ducati Panigale V4 R, 'The Maniac' dimostra ancora una volta di essere un pilota competitivo, come confermato dalla vittoria ad Aragon. Cinque anni dopo la sua ultima presenza nel Campionato del Mondo MotoGP™, Andrea Iannone torna in pista per il GP della Malesia al posto dell'infortunato Fabio Di Giannantonio nel Pertamina Enduro VR46 Racing Team, terminando la gara al 17° posto.