A 34 éves Hamiltonnak ez az idei második, és pályafutása 75. futamgyőzelme, Sanghajban karrierje hatodik diadalát aratta, ez rekord. A címvédő mögött csapattársa, a finn Valtteri Bottas ért célba másodikként, míg a harmadik helyen a négyszeres vb-győztes Sebastian Vettel, a Ferrari német pilótája végzett.
Hamilton a rajtnál azonnal megelőzte a pole pozíciból startoló csapattársát, közben egy sorral hátrébb, a két Ferrari-pilóta közül Charles Leclerc volt jobb helyzetben az első kanyarban. Az első kör végén így Hamilton, Bottas, Leclerc volt a dobogós helyeken száguldók sorrendje, negyedikként Vettel követte őket.
A 11. körben Vettel megelőzte márkatársát és feljött harmadiknak, nyolc körrel később azonban a boxba hajtott kerékcserére. Bottas a második helyről a 22. körben állt ki új gumikért, a versenyben vezető Hamilton és Leclerc pedig egy körrel később járt a boxban friss abroncsokért. A kerékcserék után az élen maradt a Hamilton, Bottas, Vettel sorrend, Leclerc elé viszont feljött negyediknek Max Verstappen (Red Bull), köszönhetően egy korai boxkiállásnak.
Verstappen aztán a 35. körben ismét kiállt új gumikért, így a Ferrari is azonnal kihívta a boxba Vettelt, a Mercedes pedig dupla kerékcserét hajtott végre, Hamilton és Bottas azonos körben, közvetlenül egymás után hajtott be a csapat elé friss abroncsokért. Tíz körrel a vége előtt Hamilton magabiztosan vezetett, mögötte Bottas és Vettel száguldott másodikként és harmadikként.
A hajrában Hamilton győzelmét, és a kettős Mercedes-diadalt semmi nem veszélyeztette, a negyedik hely pedig végül Verstappené lett, Leclerc ötödikként zárt. A Forma-1-es világbajnoki sorozat két hét múlva, Azerbajdzsánban folytatódik.