O grande vencedor do GP de Shanghai foi o inglês Lewis Hamilton. O carro da McLaren que quase não saiu no grid por causa de um vazamento de combustível foi o mesmo que deu a alegria final ao piloto que soube aproveitar as virtudes de sua máquina e superar o alemão Sebastian Vettel que ficou em segundo lugar.

O GP da China já começou de forma diferente antes mesmo da largada. Com um vazamento de combustível em seu carro, Hamilton ficou ameaçado de precisar largar dos boxes. Os mecânicos e engenheiros trabalharam freneticamente para resolver o problema e o liberaram a 30 segundos do fechamento dos boxes. Finalmente, já no grid, a falha foi sanada antes da volta de apresentação.

Na largada, com sol e temperatura de 22ºC, Vettel teve problemas no acionamento do Kers e acabou superado pelos dois carros da McLaren, com Button em primeiro e Hamilton em segundo. Rosberg se manteve em quarto e Massa assumiu a quinta posição, superando mais uma vez o companheiro Alonso na largada, assim como aconteceu nos GPs da Austrália e da Malásia.

O primeiro trecho da corrida teve Button, Hamilton e Vettel disputando a primeira posição separados por menos de dois segundos. Um pouco mais atrás, Rosberg segurava o ritmo das duas Ferrari, com Massa à frente de Alonso. Enquanto isso, Webber, que havia largado na 18ª posição, estava começando sua recuperação e assumiu o 15º posto na quinta volta ao superar Barrichello.

A primeira rodada de pit stops começou na décima volta. Rosberg acabou parando cedo, na 13ª, mas o trabalho rápido da Mercedes acabaria lhe dando a liderança após os trabalhos de boxes. O alemão ficou à frente de Vettel, o segundo; Massa, o terceiro; Button, o quarto; e Hamilton, o quinto. Alonso demorou um pouco em seu pit stop e perdeu posições, indo para trás de Schumacher.

A corrida ficou mais animada após a primeira rodada de pit stops. Vettel, Massa e Alonso acabaram apostando em uma arriscada tática de duas paradas, enquanto os rivais partiram para três. Enquanto Hamilton, Button e Rosberg entravam nos boxes pela segunda vez para colocar os macios, o piloto da RBR e a dupla da Ferrari se mantinha na pista, nas três primeiras posições.

Com a segunda parada já feita, Rosberg começou a se aproximar de Alonso e assumiu a terceira posição na 29ª. O espanhol começou a perder desempenho e acabou superado rapidamente por Button e Hamilton. Na frente, Vettel fez novo pit stop na 31ª, duas antes do espanhol da Ferrari e três antes de Massa. Os três voltariam para as primeiras posições a partir da 38ª volta, quando a janela de parada da tática de três pit stops foi aberta e a dupla da McLaren entrou.

Vettel em primeiro e Massa em segundo começaram a perder rendimento em relação a Hamilton e Button. O brasileiro até tentou brigar contra o campeão de 2008, mas acabou sendo ultrapassado com facilidade. A história se repetiu com Button, Rosberg e Webber. Ele caiu para a sexta posição, à frente de Alonso, que também sofria com o desempenho dos pneus duros.

Na frente, Vettel começou a ser ameaçado por Hamilton e segurou a posição por algumas voltas. Mas o alemão não resistiu à pressão e acabou cedendo a ponta na 52ª volta da corrida. O inglês abriu rapidamente 5s2 e caminhou com tranquilidade para a vitória. Vettel chegou em segundo e Webber, em terceiro, após uma bela corrida de recuperação e de passar Button na penúltima volta.