Początek wyścigu przebiegł podobnie jak pierwsza połowa rywalizacji – bez incydentów, a niemal wszyscy, poza Hadjarem, utrzymali swoje pozycje.
Na emocje trzeba było czekać wiele okrążeń. Po wycofaniu przez Strolla z powodu awarii skrzyni biegów, Leclerc popisał się wyprzedzeniem Piastriego i zaatakował Verstappena. To wszystko, co wydarzyło się w pierwszych jedenastu okrążeniach. Na dwunastym rozpoczęły się zjazdy do boksów z powodu degradacji opon. Jako pierwszy zjechał Hamilton, licząc na undercut na Russellu. Kierowca Mercedesa jednak szybko odpowiedział, a za nim kolejni faworyci, więc układ czołówki się nie zmienił, z Antonellim czekającym na swoją szansę na trzeciej pozycji.
Tuż przed połową wyścigu, zaplanowanego na 66 okrążeń, Hamilton wykonał drugi pit stop, jasno pokazując, że jedzie na trzy postoje. Mercedes nie zareagował nerwowo, zostawiając na torze Russella i Kimi Antonellego, który zaczął odrabiać straty i naciskać kolegę z zespołu. Jednak Anglik w Ferrari był nie do zatrzymania, odrabiał ponad dwie sekundy na okrążeniu i został wirtualnym liderem. Na 38. okrążeniu przewaga sir Lewisa stała się faktem po zjazdach dwóch rywali, których wyprzedzał już o ponad 15 sekund.
Problem Alonso
W ostatniej części wyścigu, na 40. okrążeniu, hiszpański kierowca utknął w żwirze z powodu awarii baterii, co spowodowało pojawienie się wirtualnego samochodu bezpieczeństwa. Pozwoliło to Hamiltonowi na ostatni pit stop, przez co stracił mniej czasu niż przy normalnej zmianie – dzięki obowiązkowemu ograniczeniu prędkości na torze – i wrócił na tor jako lider. Jeśli Russell i Antonelli chcieli wygrać w Barcelonie, musieli wyprzedzić go na torze.
Całe emocje na koniec
Hamilton, napędzany sukcesem, odjechał rywalom na ponad dziesięć sekund. Zwycięstwo było już w jego rękach i w rękach Cavallino Rampante. Za nim Antonelli, na pięć okrążeń przed metą, miał dość bycia cieniem kolegi z zespołu i wyprzedził go, by zostać drugim. Jednak chwilę później skończył wyścig z uszkodzonym fragmentem przedniego skrzydła i po kilku zakrętach jego bolid się zatrzymał. Bateria, silnik? Niemal w tym samym momencie Leclerc stracił wspomaganie kierownicy. Wtedy nastąpiły wycofania dwóch faworytów.
Na torze ponownie pojawił się wirtualny samochód bezpieczeństwa, a po jego zjeździe Hamilton został zwycięzcą i odrobił 25 punktów do lidera klasyfikacji generalnej. Russell i Norris stanęli z nim na podium. Za nimi, od czwartego do dziesiątego miejsca, uplasowali się Verstappen, Piastri, Hadjar, Gasly, Colapinto, Lawson i Lindblad.