Com Heidfeld em segundo, Vettel teve pista livre para abrir uma tranquila vantagem na primeira parte da corrida, antes do pit stop. Hamilton tentava pressionar o alemão da Renault-Lotus, mas sem muito sucesso. Em sexto, Massa tentava chegar em Button, mas conseguia se manter à frente de Alonso sem muito trabalho. Mais atrás, Barrichello sofria com um pneu furado, que o fez perder muito tempo e o forçou a fazer uma parada precoce nos boxes.
Na sexta volta, Massa conseguiu a ultrapassagem sobre Petrov e subiu para quinto. O russo ficou entre os dois pilotos da Ferrari, mas cometeu um erro no fim da volta e acabou superado também por Alonso. Webber, que tinha caído na largada, tentava iniciar sua reação, mas esbarrava em Kobayashi. O japonês chegou a perder a nona posição, mas deu o troco em seguida.
A primeira rodada de pit stops começou na 11ª volta, com Webber. Hamilton entrou duas passagens depois, uma antes de Vettel. Mais atrás, Heidfeld, Massa e Button fizeram suas paradas simultaneamente, mas o brasileiro ficou prejudicado por um erro da Ferrari na troca da roda dianteira esquerda e perdeu muito tempo. Acabou superado pelo companheiro Alonso.
Na frente, Vettel mantinha uma boa vantagem para Hamilton, que ganhou a segunda posição de Heidfeld após as paradas. O inglês começou a andar no mesmo ritmo do alemão da RBR, mas a vantagem permanecia na casa dos cinco segundos. Alonso ultrapassou Button e assumiu o quarto posto, com o campeão de 2009 sofrendo com o desempenho de sua McLaren.
Tentando se recuperar, Massa superou Webber na 22ª volta e assumiu a sexta posição. O australiano fez o segundo pit stop em seguida, assim como Button. Mais atrás, Barrichello, após três paradas, finalmente abandonou a corrida, com a quebra do câmbio da Williams. Sergio Pérez, destaque do GP da Austrália, também desistiu por problemas mecânicos.
Hamilton fez sua segunda parada na 24ª volta e apostou em uma tática diferente: colocou os pneus duros. Vettel entrou na seguinte e manteve os macios em seu carro. A McLaren tentava apostar em ter os compostos mais rápidos no carro do inglês na parte final da corrida. Só que o campeão de 2008 perdeu rendimento na metade da corrida, o que permitiu a chegada de Button e Alonso.
Massa entrou nos boxes na 28ª volta, mas não conseguiu recuperar a posição de Heidfeld. Em primeiro, Vettel mantinha a vantagem sobre Hamilton, mas a RBR pediu pelo rádio que ele não usasse o Kers, por receio da durabilidade do equipamento. Button, que vinha em segundo, recebeu ordens para acelerar e tentar reduzir a vantagem do alemão.
A última rodada de pit stops começou na 38ª volta, com a entrada de Hamilton. O inglês repetiu os pneus duros. Ele acabaria perdendo a posição para o companheiro Button, que ganhou tempo na pista e a segunda posição após as paradas. Vettel entrou na 42ª e manteve a ponta com muita tranquilidade, mais de sete segundos à frente.