スタート直後にポールポジションスタートのマルドナド（ウィリアムズ）からリードを奪い、最初のスティントで約3秒のリードを確立したのは2番手スタートのアロンソ（フェラーリ）。カタルーニャ・サーキットの地元スペイン人ファンが大熱狂する。
だが、2度目のピットストップでマルドナドが前に出ると、一時は7秒までリードを広げた。アロンソは、この後ギャップを4.2秒まで縮め、マルドナドは続く3度目のピットで少々時間を費やしてしまった。
3番手ライコネンとのギャップは大きく、レースはトップ2人がタイヤを温存したまま終盤を迎えることになる。一時マルドナドがアロンソのプレッシャーに屈するかに見えたが、終盤になるとフェラーリのペースが悪くなり、ギャップは再び拡大し、誰もが予想しなかったマルドナドのポール・トゥ・ウインが実現した。
終盤近く、温存していたフレッシュタイヤを武器にライコネン（ロータス）が上位2台とのギャップを詰め始めたが、ついに届かずアロンソの0.6秒後方でフィニッシュし3位。
また、ロマン・グロージャン（ロータス）が4位、小林可夢偉（ザウバー）が持ち前の勇猛なドライブの末に、5位フィニッシュ。レッドブルのセバスチャン・ベッテルは、黄旗無視でドライブスルーペナルティを受けたが、終盤に猛追して6位フィニッシュに持ち込んでいる。7位はロズベルグ（メルセデスAMG）、8位は最後尾から追い上げたハミルトン（マクラーレン）、9位バトン（マクラーレン）、10位ヒュルケンベルク（フォースインディア）という結果だった。
