Entre os anos de 2000 e 2004, a "Era Schumacher" chegou ao seu auge, tendo sido o germânico campeão do mundo cinco vezes em sequência pela Ferrari.
Em 2000, um embate feroz contra o arqui-rival Finlandês, Mika Hakkinen, com direito a batalhas épicas na pista como em San Marino, quando Schumacher venceu na estratégia, em Nurburgring, durante um dilúvio e onde Schumacher mostrou sua superioridade em condições adversas, em Spa-Francorchamps, que foi palco de uma das ultrapassagens mais bonitas da história da F1 (quando Hakkinen ultrapassou Michael na reta Kemmel, antes da chicane Les Combes, deixando o então piloto da BAR, Ricardo Zonta, entre eles) e em Suzuka, aonde Michael Schumacher mostrou arrojo e contou com um excepcional trabalho em equipe para depois de 21 anos trazer um título mundial para a escuderia italiana. Cabe ressaltar a ida de Barrichello para a Ferrari, após passar pelas equipes Jordan e Stewart GP, e a estreia de Jenson Button, com atuações consistentes pela Williams-BMW.
O ano de 2001 representou um domínio significativo para os carros da Ferrari, com Schumacher sendo campeão com relativa facilidade em cima de David Coulthard ainda no GP da Hungria. Hakkinen, vice-campeão no ano anterior, sofria com a vida pessoal outrora abalada pelo álcool e pelas constantes idas e vindas em seu casamento com Erja, mãe de seu filho que nascera no final de 2000 - e não conseguiu repetir a boa atuação de 1998, 1999 e 2000. Juan Pablo Montoya também estrearia pela Williams, mostrando arrojo e pouco cuidado com os pneus de seu bólido inglês.
Em 2002, temporada comparável a 1988 em termos de domínio, teve Schumacher mais uma vez como protagonista, porém não apenas pelas inúmeras vitórias e podiums, mas também pelo episódio mais antidesportivo de todos os tempos da F1: o GP da Áustria, que revelou ao mundo o lado mais amargo e sujo do esporte - quando Barrichello, então companheiro dele na Ferrari foi obrigado a dar passagem ao alemão poucos metros antes da chegada, fazendo com que a cerimônia do parque fechado e o pódio fossem repletas de vaias e muito constrangimento.
O ano de 2003, em contrapartida, foi bastante complicado para a Ferrari, após o lançamento do modelo 2003-GA, que não foi tão eficiente quanto seus antecessores. Schumacher teve vida dura contra Kimi Räikkönen e Juan Pablo Montoya durante toda a temporada e graças a vitória em Indianópolis e a vitória de Barrichello em Suzuka, conseguiu garantir o hexacampeonato mundial, superando o recorde de títulos de Juan Manuel Fangio (5) e se torna o maior vencedor da história da Fórmula 1.
Em 2004 foi parecido com 2002, com um absoluto domínio da Ferrari, incluindo o vice-campeonato de Barrichello e diversas dobradinhas.
Em 2005 e 2006, Fernando Alonso, da Renault, garantiu o título, dando à Espanha o bicampeonato. 2005 foi também o ano de despedida de duas equipes tradicionais: a Minardi (que revelara Alonso) e a Jordan, que por pouco não protagonizaram um pódio histórico nos EUA - este GP possuiu apenas seis carros. Em 2006, Felipe Massa, vindo da Sauber, substitui Barrichello, que foi correr pela nova equipe (a Honda, que havia comprado a British American Racing), venceu pela primeira vez. Três equipes estrearam nessa temporada: Super Aguri, Scuderia Toro Rosso e Midland F1. Foi também no certame de 2006 que Michael Schumacher se despediu após ter batido quase todos os recordes - apenas o de maior número de corridas não foi quebrado.
A temporada de 2007 foi uma das mais disputadas da história recente da categoria. Lewis Hamilton, estreante e primeiro piloto negro da história da F1, conseguiu ser o piloto sensação da temporada, liderando a maior parte do tempo o campeonato de pilotos. Porém, nos GPs da China e do Brasil, os dois últimos, o jovem inglês cometeu dois erros que lhe custaram o título. Kimi Räikkönen, de forma inesperada, conquistou seu primeiro título mundial por uma diferença de apenas um ponto sobre Hamilton e Alonso. A temporada foi marcada também pelo caso de espionagem feita pela equipe McLaren (de Hamilton e Alonso) sobre a Ferrari (de Räikkönen e Massa), que resultou na perda de todos os pontos da equipe McLaren, além de ter corrido o risco de ser excluída do campeonato. Felipe Massa ficou na quarta posição do campeonato.
O campeonato de 2008 foi muito disputado, com boa performance de pilotos novatos, com destaque para Sebastian Vettel, da Scuderia Toro Rosso, que se tornou o piloto mais jovem a vencer um GP da categoria. Nesse ano, houve melhora na performance de equipes como STR (que terminou a frente do chamado "time A", a Red Bull Racing), BMW Sauber e Toyota.
A decisão aconteceu em Interlagos, onde Felipe Massa e Lewis Hamilton duelaram até os últimos metros pelo título.
A decisão foi até a última volta. Felipe Massa precisava vencer e fez sua parte. Com a vitória de Felipe, Hamilton não podia chegar em posições inferiores ao quinto lugar. No final da prova, choveu mais forte. Todos trocaram pneus, menos Timo Glock, que passou Hamilton, e deixou o inglês segurando a pressão de Sebastian Vettel, com sua STR.
Vettel ultrapassa Hamilton, mas na última curva, Glock com pneus slick "patinava", e com dificuldades visíveis de manter o carro na pista, Hamilton passa Glock na junção, assume o 5.º lugar e conquista seu primeiro título mundial por apenas 1 ponto de diferença (98 a 97).
O heptacampeão Michael Schumacher, em entrevista, disse que nunca viu corrida tão emocionante como a de Interlagos em 2008.
Nelsinho Piquet conquistou bons resultados na segunda metade do campeonato. No entanto o herdeiro de Nelson Piquet teve sua carreira manchada na Fórmula 1, quando ao final da temporada foi revelada uma conspiração da equipe Renault, na qual ele confessou ter batido propositadamente (cumprindo ordens do chefe da equipe, Flavio Briatore, e o engenheiro chefe, Pat Symonds) na corrida de Singapura, dando assim a vitória ao seu companheiro Fernando Alonso.[8]
O acidente premeditado de Nelsinho Piquet causou a entrada do safety car e tumultuou a parada nos boxes. Felipe Massa (que estava na primeira posição na corrida) foi para os boxes e teve problema com a mangueira de combustível e saiu da prova. Se não fosse intenção premeditado de Nelsinho Piquet em causar o acidente que favoreceu Fernando Alonso, possivelmente Felipe Massa seria o campeão mundial de 2008 ao invés de Lewis Hamilton.
Este ano marcou a aposentadoria do inglês David Coulthard, que abandonou logo na largada do GP do Brasil, e a quebra do recorde de corridas disputadas, atualmente pertencente a Kimi Räikkönen.
2009 foi marcado pela redenção do inglês Jenson Button, que havia perdido seu lugar com a saída repentina da Honda. Entretanto, Ross Brawn, que já havia trabalhado com Button e Barrichello em 2008, comprou o espólio da equipe japonesa e a rebatizou com seu sobrenome, Brawn GP. Os motores dos carros eram da Mercedes-Benz, e na Austrália, Button teve um começo avassalador, quebrado somente no GP da China, vencido pelo alemão Sebastian Vettel, da RBR. Também para a história dos campeonatos mundiais ficou o fato de, pela primeira vez, uma equipe ter ganho o campeonato no ano de estreia.