После победы Макларен в квалификации Баттону и Хэмилтону предрекали победу в самой гонке, однако в Малайзии удивили всех Алонсо и Перес. Незадолго до старта гонки над Сепангом начался дождь, который к 16:00 по местному времени не прекратился, поэтому выбор резины приобретал решающее значение (де ла Роса не смог начать прогревочный круг и стартовал из боксов). Хэмилтон и Баттон на старте сохранили свои позиции, за ними увязались Уэббер, Грожан, Шумахер и Феттель, но в середине первого круга контакт между Грожаном и Шумахером привел к тому, что эти пилоты откатились вглубь пелотона, и первый круг гонщики закончили в следующем порядке: Хэмилтон, Баттон, Уэббер, Феттель, Алонсо, Росберг, Мальдонадо, Райкконен, Кобаяси, Масса (хитрый Перес отправился в боксы за дождевой резиной).

В конце 3-го круга в боксы отправился и Масса. Дождь усилился, управление болидом значительно усложнилось, и первым пострадал от этого Грожан, закончивший гонку в гравии. В течение двух следующих кругов дождевые шины обули почти все пилоты (Баттон и Алонсо сделали это на круг раньше), и после этого дирекция гонки приняла решение выпустить машину безопасности, которая собрала за собой пилотов в следующем порядке: Хэмилтон, Баттон, Перес (сказался ранний пит-стоп!), Уэббер, Алонсо, Феттель, Вернь (без пит-стопа), Масса, Росберг, Картикеян (без пит-стопа). Райкконен расположился на 13-м месте, а Шумахер - на 15-м.

Спустя три круга этот караван окончательно остановился. Пауза продолжалась около 50 мин, после чего пилотам было предписано обуть дождевую резину и стартовать в режиме машины безопасности. Полноценный рестарт состоялся спустя 4 круга, и Алонсо удалось пройти Уэббера, а Баттон и Росберг уехали на пит за промежуточной. На следующем круге это сделали Хэмилтон, Алонсо, Уэббер и Масса, затем - все остальные. Лидерство захватил Алонсо, Хэмилтон выехал позади Баттона, а сам Дженсон, атакуя ХРТ, повредил переднее антикрыло, заехал в боксы на его смену и потерял шансы на очки в этой гонке. Когда все устаканилось, пелотон окончательно сформировался: Алонсо, Перес, Хэмилтон, Росберг, Феттель, Райкконен, Уэббер, Масса, ди Реста, Вернь.

Алонсо принялся отрываться от Переса, а Серхио проделывал то же самое с Хэмилтоном. Росберг с 23-го круга вследствие проблем с резиной начал терять позиции (аналогично и Масса). Трасса подсыхала, времена круга улучшались, а Перес взвинтил темп и начал приближаться к Алонсо. На 40-м круге Уэббер заехал в боксы за сликами, а Перес повис у Алонсо на хвосте! Кругом позже пит-стоп провели Алонсо, Феттель и Райкконен, затем это проделали Перес и Хэмилтон, причем за счет более раннего пита Алонсо выиграл у Переса около 3 с. На 47-м круге Картикеян своим антикрылом проколол заднюю левую покрышку Феттеля, и Себ вслед за Баттоном лишился очков в этой гонке.

Кульминация настала на 49-м круге: Перес вновь уткнулся в Алонсо, но кругом позже ошибся на торможении и окончательно отпустил Фернандо вперед... В итоге эти ребята вместе с Хэмилтоном поднялись на подиум, а Мальдонадо за три круга до конца сошел из-за проблем с двигателем.

Результаты гонки:

1. Фернандо Алонсо (Феррари) - 56 кругов
2. Серхио Перес (Заубер) +2,2
3. Льюис Хэмилтон (Макларен) +14,5
4. Марк Уэббер (Ред Булл) +17,6
5. Кими Райкконен (Лотус) +29,4
6. Бруно Сенна (Уильямс) +37,6
7. Пол ди Реста (Форс Индия) +44,4
8. Жан-Эрик Вернь (Торо Россо) +46,9
9. Нико Хюлькенберг (Форс Индия) +47,8
10. Михаэль Шумахер (Мерседес) +49,9
11. Себастьян Феттель (Ред Булл) +75,5
12. Даниэль Риккьярдо (Торо Россо) +76,8
13. Нико Росберг (Мерседес) +78,5
14. Дженсон Баттон (Макларен) +79,7
15. Фелипе Масса (Феррари) +97,3
16. Виталий Петров (Катерхэм) +1 круг
17. Тимо Глок (Маруся) +1 круг
18. Хейкки Ковалайнен (Катерхэм) +1 круг
19. Пастор Мальдонадо (Уильямс) +2 круга
20. Шарль Пик (Маруся) +2 круга
21. Нараин Картикеян (ХРТ) +2 круга
22. Педро де ла Роса (ХРТ) +2 круга

Сошли:

Камуи Кобаяси (Заубер)
Ромэн Грожан (Лотус)