Ein von TTE eingesetzter Corolla erzielte ab 1975 zunächst Erfolge bei europäischen Rallyeveranstaltungen. Anschließend sicherte er dem Team bei der 1.000-Seen-Rallye, dem Vorläufer der heutigen Rallye Finnland, den ersten WRC-Sieg.
Das Siegerfahrzeug war ein Corolla Levin mit 1,6-Liter-Motor, gefahren von Hannu Mikkola. In einem engen Duell setzte er sich gegen die Konkurrenz von Ford und Saab durch.
Die internationalen Motorsportbestimmungen begrenzten das Potenzial des Corolla als WRC-Fahrzeug. Deshalb feierte Toyota in den folgenden Jahren mit verschiedenen Celica Modellen weitere Erfolge.
Ein Wendepunkt kam 1997. Neue Bestimmungen erlaubten den Teams den Einbau von Motoren, die in den Serienversionen der jeweiligen Fahrzeuge nicht verwendet wurden. Der europäische Corolla AE111 erhielt daraufhin ein 2,0-Liter-Triebwerk. Das Fahrzeug gewann 1998 drei Rallyes und sicherte Toyota 1999 den Herstellertitel in der Rallye-Weltmeisterschaft.
Auch im Rundstreckensport stellte der Corolla seine Qualitäten unter Beweis. Er trat in nationalen, europäischen und internationalen Tourenwagen-Meisterschaften an. Besonders hervorzuheben ist der Corolla AE86 GT, der 1986 und 1987 zwei aufeinanderfolgende Klassentitel in der British Touring Car Championship, kurz BTCC, gewann. Seit 2019 tritt eine aktuelle Corolla Generation in der BTCC an.
Seit 2021 starten Toyota und ROOKIE Racing mit einem wasserstoffbetriebenen GR Corolla H2 Concept in der japanischen Langstreckenrennserie Super Taikyu. Diese Renneinsätze unterstützen Toyota bei der Entwicklung von Wasserstoff-Verbrennungsmotoren.