Com uma estratégia diferente, adiando os pitstops, o inglês Lewis Hamilton foi o principal desafiante da prova e, nas últimas 12 voltas foi ameaça constante à liderança do atual campeão. A pista de Barcelona, contudo, mesmo com as novas regras dificultou a ultrapassagem e Hamulton teve de se contentar com o segundo lugar.
Jenson Button completou o pódium após bela corrida de recuperação. O companheiro de Hamilton na McLaren largou mal e caiu para décimo, mas fez uma parada a menos que todos e, no fim da prova segurou o ímpeto do australiano Mark Webber. O colega de Vettel, por sinal, teve uma prova para esquecer, desperdiçou a pole-position, teve dificuldade para superar Alonso e amargou uma quarta posição amarga, quase levando uma volta do campeão.
A dupla da Mercedes fez uma corrida solitária, na sexta e sétima posições. Michael Schumacher, dessa vez, à frente de Rosberg. Nas últimas voltas, ainda sofreram pressão de Nick Heidfeld, da Renault, o outro grande nome da prova. O alemão largou em último e fez muitas ultrapassagens com pneus novos nas últimas voltas, completando no oitavo lugar. O mexicano Sérgio Perez e o japonês Kamui Kobaiashi fecharam os pontos, com a equipe Sauber.
Felipe Massa foi combativo apenas até a primeira parada, depois despencou na classificação e deteriorou seus pneus, nunca ameaçando mais do que o sétimo posto. No final, quando já era décimo, teve problemas no câmbio e abandonou. Rubens Barrichello também teve pouco para dizer sobre sua corrida, andando sempre entre os últimos, finalizou em 17º.
Confira a classificação da prova:
1. Vettel Red Bull-Renault 1h39min03s301
2. Hamilton McLaren-Mercedes + 0.630
3. Button McLaren-Mercedes + 35.697
4. Webber Red Bull-Renault + 47.966
5. Alonso Ferrari + 1 volta
6. Schumacher Mercedes + 1 volta
7. Rosberg Mercedes + 1 volta
8. Heidfeld Renault + 1 volta
9. Perez Sauber-Ferrari + 1 volta
10. Kobayashi Sauber-Ferrari + 1 volta
17. Barrichello Williams-Cosworth + 2 voltas
Felipe Massa Ferrari - Abandonou, problemas no câmbio