Donnelly participó en trece Grandes Premios entre 1989 y 1990 y su debut fue en el Gran Premio de Francia de 1989 en sustitución de Derek Warwick en el equipo Arrows.
En 1990, cuando pilotaba para el equipo Lotus en unos test en el Circuito de Jerez, sufrió un grave accidente que le vio salir despedido del coche. Aunque Donnelly se recuperó de sus lesiones nunca regresó a la F1.