A Ferrari spanyol pilótája mögött nagy meglepetésre a mexikói Sergio Perez (Sauber) lett a második és a brit Lewis Hamilton (McLaren) a harmadik. A nyolcadik helyről rajtoló, kétszeres világbajnok Alonso pályafutása 28. futamgyőzelmét szerezte meg, és az élre került a pontversenyben. Perez pályafutása legjobb eredményét érte el, eddigi legjobbja egy hetedik hely volt tavaly a Brit GP-n. A viadal a szakadó eső miatt 51 percig állt.
Nagy zivatarban kezdődött meg az 56 körös verseny, Hamilton megtartotta vezető pozícióját, az első kör végén a melbourne-i nyitóversenyen győztes brit Jenson Button (McLaren), az ausztrál Mark Webber (Red Bull), Alonso és Nico Rosberg (német, Mercedes) volt a sorrend mögötte. A harmadik helyről startoló, hétszeres világbajnok német Michael Schumacher (Mercedes) megpördült és visszaesett.
Az eső következtében alaposan felázott pálya miatt szinte az összes pilóta gumit cserélt, majd a hetedik körben beküldték a biztonsági autót. A versenybíróság a futam kilencedik körében döntött úgy, hogy az irreális időjárás miatt időlegesen felfüggeszti a viadalt.
A kényszerszünet után a biztonsági autó a 13. kör végén hagyta el a pályát, a pilóták gumit cseréltek. A cserék után Button összekoccant az indiai Narain Karthikeyannal (HRT), megsérült a vezetőszárnya, ezért kénytelen volt újra bemenni a boxutcába, és visszaesett a 21. helyre.
Az újabb boxlátogatások után - jobb kerékcseréjének köszönhetően - Alonso került az élre. A huszadik körben változatlanul a Renault-val kétszeres vb-győztes spanyol volt az élen, mögötte Perez, Hamilton, Rosberg és a világbajnoki címvédő német Sebastian Vettel (Red Bull) következett. Féltávnál továbbra is Alonso vezetett, mögötte Perez, Hamilton, Vettel, Kimi Räikkönen és Webber haladt. Alonso az élről a 41. körben cserélt harmadszor is kereket, majd Vettel, Hamilton és Perez, valamint a többiek is a boxutcában jártak.
Tíz körrel a leintés előtt változatlan volt a helyzet az élen, Perez egyre jobban megközelítette az első helyen robogó Alonsót.
A 48. körben Vettel összeütközött Karthikeyannel, az autó bal hátsó kereke defektes lett, kénytelen volt kimenni a boxutcába, így Alonso és Perez után Hamilton volt a harmadik.
A hajrában már nem változott a sorrend az élen. A venezuelai Pastor Maldonado, aki Melbourne-ben az utolsó pillanatokban esett ki a hatodik helyről, ezúttal - motorhiba miatt - a tizedik pozícióból csúszott le a 19-re.
A címvédő Vettel végül 11. lett.