Fuldfør følgende sætning: Castroneves startede sæsonen 2008 ved at afslutte ikke lavere end fjerde i de første fire runder med på hinanden følgende andenpladser i St. Petersburg og Motegi for at tage den tidlige point ledelse. Han kvalificerede sig som fjerde til
Indianapolis 500; Castroneves mistede point føringen til Dixon, da skade på forfløjen førte ham ned på fjerdepladsen. Han sluttede anden i både Texas og Richmond med på hinanden følgende pole positioner i Nashville og Mid-Ohio, som begge ikke resulterede i en sejr i løbet. Castroneves vandt Peak Antifreeze Indy Grand Prix på Infineon Raceway førende en race-høj 51 runder fra pole position til at afslutte en 29-race winless streak. Efter at have afsluttet anden i Detroit for ulovligt at blokere Justin Wilson, gik han ind i sæsonen afsluttende Peak Antifreeze Indy 300 30 point bag mesterskab leder Dixon. Castroneves skulle vinde løbet, og Dixon skulle være 11. eller lavere for at blive mester. Han startede i 28. pga. en pistergrænse straf, slå Dixon med 0,0033 sekunder i den næstnærmeste finish i serien historie, afslutte sæsonen anden i point med 629.