Grönholm s'inicia als ral·lis l'any 1987, aconseguint guanyar el Campionat de Finlàndia de Ral·lis del Grup N l'any 1991 i el absolut els anys 1994, 1996 i 1997.
La seva primera participació en un ral·li del Campionat Mundial és l'any 1989 al Ral·li de Finlàndia.
El 1999 va passar a l'equip Peugeot, on va començar el seu èxit a partir de l'any 2000, quan disputa el Mundial en la seva totalitat. Precisament va guanyar el seu primer ral·li l'any 2000 pilotant el Peugeot 206 WRC al Ral·li de Suècia. Aquell any guanyaria tres ral·lis més, aconseguint alçar-se amb el títol mundial.[1]
Després, va intentar defensar el títol el 2001, però una sèrie de problemes mecànics van fer que quedés a la quarta posició. Tot i això, el 2002 va tornar a guanyar diverses proves i va aconseguir fàcilment el seu segon títol Mundial.[2]
Al finalitzar la temporada 2005, on Grönholm va quedar tercer, Peugeot decideix deixar de participar al Campionat Mundial, amb el qual es queda sense equip.
Ford (2006-2007)
El 2006, Grönholm va canviar d'equip i va passar a Ford, on va conduir el nou Ford Focus WRC. En el seu debut va guanyar el Ral·li Monte-Carlo, superant a Sébastien Loeb. Aquella temporada aconseguiria 7 victòries, però quedaria subcampió, a tan sols un punt del guanyador Sébastien Loeb.
La temporada 2007 es tornaria a repetir el guió amb un Grönholm vencedor de 5 ral·lis, però de nou subcampió mundial per darrere de Loeb.[3] Al finalitzar aquella temporada el pilot anuncia la seva retirada.[4]
Posteriorment, l'any 2010 pren part del Ral·li de Suècia amb un Ford Focus RS WRC 08 del equip M-Sport, repetint experiència al Ral·li de Suècia de l'any 2019 amb un Toyota Yaris WRC del equip oficial, anunciant el seu adèu definitiu a la seva conclusió.[6]