Az észak-ír pilóta az 1980-as években az alsóbb kategóriákban elért sikereit követően 1989-ben a Francia Nagydíjon az Arrows csapat pilótájaként mutatkozott be a Formula-1-ben a sérült Derek Warwickot helyettesítve, majd 1990-ben már a Lotus csapat pilótájaként, Warwick csapattársaként versenyezhetett az F1-ben, ahol 12 futamon indulhatott, de pontot nem szerzett.

A ma 49 éves, tehetséges pilóta F1-es karrierjét 1990-ben Jerezben a Spanyol Nagydíj szabadedzésén egy hatalmas baleset törte derékba. A Lotus T102-es felfüggesztésének törése miatt 200 km/órás sebesség felett a szalagkorlátnak ütközött a darabjaira hulló autóból pedig a versenyzői ülésével együtt az aszfaltnak csapódott, aminek következtében számos törést szenvedett. Donnelly felépült a balesetből, sőt később nemzeti versenyeken is rajthoz állt, jelenleg pedig saját versenyző iskolát működtet Norfolkban (Donnelly Track Academy). Számos csapatnál töltött be különböző menedzseri pozíciókat. Legutóbb az idei Kanadai Nagydíjon segítette a versenybírók munkáját.