Trzecie miejsce zajął także kierowca Red Bull-Renault - Australijczyk Mark Webber, który na przedostatnim okrążeniu wyprzedził kolegę Hamiltona z zespołu i jego rodaka Jensona Buttona.
Tuż za dwoma najlepszymi zespołami finiszował Niemiec Nico Rosberg z Mercedes GP, który wyprzedził dwa bolidy Ferrari prowadzone przez Brazylijczyka Felipe Massę i Hiszpana Fernando Alonso, a także partnera z zespołu Niemca Michaela Schumachera. Za siedmiokrotnym mistrzem świata znalazł się Rosjanin Witalij Pietrow z ekipy Renault.
Drugi kierowca luksembursko-malezyjskiego teamu Niemiec Nick Heidfeld, który zastępuje Roberta Kubicę (Polak wciąż przebywa we włoskim szpitalu po wypadku na trasie rajdu), był dwunasty. W sumie do mety dotarło 23 z 24 uczestników rywalizacji, a nie ukończył wyścigu tylko Hiszpan Jaime Alguersuari z Toro Rosso-Ferrari, który zgubił prawe tylne koło, źle dokręcone przez techników.
Ósma edycja Grand Prix Chin przyniosła sporo emocji i manewrów wyprzedzania, a Hamilton jako pierwszy kierowca odniósł w Szanghaju drugie zwycięstwo. Poprzednio był tu najlepszy przed trzema laty, gdy zdobył tytuł mistrza świata.
Vettel wygrał cztery ostatnie wyścigi: w listopadzie GP Brazylii i GP Abu Zabi, a w tym sezonie GP Australii i GP Malezji. Zarówno w Melbourne, jak i na torze Sepang pod Kuala Lumpur, zdobywał pole position, podobnie jak w Szanghaju. Wydawało się, ze podobnie jak poprzednio od razu zacznie uciekać rywalom.
Jednak tuż po rozpoczęciu rywalizacji został wyprzedzony przez Buttona i Hamiltona, a także musiał odpierać ataki Rosberga. Obronił trzecią pozycję i kolejność w czołówce nie zmieniała się do pierwszej serii wizyt w alei serwisowej.
Tam doszło do dość nietypowej sytuacji, bowiem Button nieoczekiwanie zatrzymał się na miejscu Vettela i dopiero po chwili zorientował się, że jego stanowisko jest parę metrów dalej. To zamieszanie sprawiło, że przy wyjeździe z pit line znalazł się za Niemcem.
Był to pierwszy z dwóch postojów obrońcy tytułu mistrza świata, który ostatnie 25 okrążeń pokonał na tych samych oponach z twardej mieszanki. W miarę ścierania się ogumienia Niemiec jechał coraz wolniej i jego przewaga nad rywalami regularnie malała. Za to coraz bardziej rozpędzał się Hamilton.
Brytyjczyk tuż przed startem nie miał zbytnich powodów do radości, bowiem dosłownie na kilka sekund przed upływem regulaminowego czasu zdołała wyjechać na tor. Zgodnie z przepisami, gdyby tego nie uczynił, startowałby z alei serwisowej, więc od razu byłby na ostatnim miejscu. Dlatego do ostatniej chwili technicy uwijali się, by usunąć usterkę, a nawet wypuścili go z boksu bez wszystkich elementów nadwozia (dokręcali je tuż przed startem).
Później jednak bolid Brytyjczyka spisywał się bardzo dobrze, a taktyka trzech zmian opon pozwoliła mu w ostatnich minutach na wyprzedzenie trzech rywali w czołówce - jeszcze na 16 rund przed końcem był czwarty w stawce.
Końcówka to był pasjonujący pościg za Vettelem, który przez dłuższą chwilę odpierał ataki, chociaż momentami nie chciał mu działać system odzyskiwania energii kinetycznej (KERS). Skapitulował jednak na cztery okrążenia przed końcem.
"Niestety, dwa postoje dzisiaj to nie była najlepsza taktyka. Właściwie pod koniec skupiałem się tylko na oszczędzaniu opon. Próbowałem walczyć z Lewisem, ale nie miałem wiele do powiedzenia" - powiedział Niemiec.
KERS całkowicie zawiódł Webbera, który mimo tych problemów zdołał przez cały wyścig awansować z 18. pozycji (zajmowanej po kwalifikacjach) na trzecią.
Wyniki GP Chin:
1. Lewis Hamilton (W.Brytania/McLaren-Mercedes) 1:36.58,226
2. Sebastian Vettel (Niemcy/Red Bull-Renault) strata 5,198 s
3. Mark Webber (Australia/Red Bull-Renault) 7,555
4. Jenson Button (W.Brytania/McLaren-Mercedes) 10,000
5. Nico Rosberg (Niemcy/Mercedes GP) 13,448
6. Felipe Massa (Brazylia/Ferrari) 15,840
7. Fernando Alonso (Hiszpania/Ferrari) 30,622
8. Michael Schumacher (Niemcy/Mercedes GP) 31,026
9. Witalij Pietrow (Rosja/Renault) 57,404
10. Kamui Kobayashi (Japonia/Sauber-Ferrari) 1.03,273