1898-ban készítette el az első, lánchajtású, négysebességes, négyhengeres, háromliteres motorral szerelt kétüléses sportkocsit. 1907-ben Molsheimben (Elzász) autógyárat alapított, ahol verseny-, sport- és luxusautókat gyártottak. A Bugatti márka első igazi győzelmét 1911-ben aratta, mikor a Le Mans-i versenyen kocsija kategóriája nagydíját nyerte el. A versenyautók motorjaiban először ő alkalmazott kompresszort. A Peugeot gyár megrendelésére dolgozott, majd megtervezte a type Royale-t. Foglalkozott még vonat-, hajó- és repülőgépmotorokkal is. A vállalat az alapító halála (1947. augusztus 21.) után nem sokkal, az 1950-es évek elején felhagyott tevékenységével, majd egy dél-tiroli üzletember 1991-ben felélesztette a klasszikus Bugatti márkát. A Modenában készült, 300 km/óra feletti végsebességű luxus sportautók az egykori legendás Bugattik jellegzetes hűtőrácsát viselte. A cég csődje után a jogokat 1998-ban a Volkswagen konszern vette át, mely új típusaival megőrizte a márka exkluzivitását, jellemző formai jegyeit.