Cousin des frères Franchitti (Dario et Marino), fils de Louis di Resta, champion d'Écosse de Formule Ford, Paul di Resta débute sa carrière en sport automobile fin 2002, dans le championnat britannique de Formule Renault, discipline dans laquelle il reste jusqu'en 2004. En 2005, il accède au relevé championnat de Formule 3 Euroseries. Au sein de l'écurie britannique Manor Motorsport, il termine 10e du classement général, ce qui lui vaut de remporter en fin d'année le McLaren Autosport BRDC Young Driver of The Year Award, trophée du meilleur espoir britannique décerné par l'hebdomadaire Autosport. En 2006, toujours en F3 Euroseries, di Resta rejoint les rangs de l'écurie française ASM avec laquelle il remporte le titre à l'issue d'un long duel avec son coéquipier allemand Sebastian Vettel. En cours d'année, il s'impose également hors-championnat aux Masters de Zandvoort de Formule 3. Bien que considéré comme l'un des plus solides espoirs de sa génération, Paul di Resta ne parvient pas à trouver les soutiens financiers pour poursuivre sa progression en monoplace et accéder aux antichambres de la Formule 1 que sont le GP2 Series ou les World Series by Renault. En 2007, il décide de s'éloigner des monoplaces, pour rejoindre le championnat Deutsche Tourenwagen Masters, pour piloter une Mercedes. Au volant d'une voiture de l'année précédente engagée par le Team Persson Motorsport, il rivalise avec les voitures officielles et termine à la cinquième place du classement général avec quatre podiums. Ces résultats lui valent d'être promu en 2008 sur une Mercedes officielle. Devenu un prétendant régulier à la victoire, il termine deuxième du championnat en 2008, troisième en 2009, avant de s'adjuger le titre en 2010. Protégé de Mercedes, Paul di Resta pilote intègre l'écurie Force India en Formule 1 pour participer aux tests hivernaux réservés aux pilotes débutants à Jerez entre le 1er et le 3 décembre 2009. Il est officiellement désigné troisième pilote début février 2010. Ce statut lui permet de rouler lors de 8 grand prix pendant la première séance d'essais libres, à la place de l'un des deux pilotes titulaires de l'écurie.