La sprint en Interlagos había ofrecido un buen espectáculo, pero la carrera larga ha sido incluso más emocionante por la variedad de sucesos que tuvieron lugar. Cuando se dio el pistoletazo de salida, Daniel Ricciardo había tocado ligeramente la rueda trasera derecha de Magnussen en la curva 9, esto provocó que el coche del danés se desestabilizara y quedara en mitad de la trazada. El australiano intentó esquivarle, pero sin éxito, ambos colisionaron y esta fue la causa de su doble abandono y de que el coche de seguridad entrara en escena.
Una vez se había reanudado la sesión, el caos no tardó en llegar. Verstappen entró en batalla contra Hamilton por el segundo puesto, el neerlandés le iba a adelantar por el interior de la curva 2, pero el británico le cerró la puerta para proteger la posición y ambos impactaron. Esto dio como resultado que el piloto de Red Bull estuviera obligado a entrar en boxes y saliera último, mientras que el Mercedes cayó hasta el noveno lugar. Lo que parecía un incidente de carrera porque ambos tuvieron parte de culpa, los comisarios lo tuvieron claro y penalizaron al atacante con cinco segundos. En esa misma vuelta sucedió el accidente entre Leclerc y Norris, el McLaren golpeó al Ferrari en la curva 6 y la peor parte se la llevó el monegasco porque impactó contra las barreras, pero pudo continuar contra todo pronóstico. Con estas situaciones, George Russell fue capaz de tener bajo control a Pérez y también a Sainz, que estaba tercero. Sin embargo, el español tuvo mala suerte porque un tear-off (lámina de plástico del casco) se le había metido en el conducto de freno trasero, obligándole a parar en boxes antes de lo previsto. Por otro lado, su compatriota, Fernando Alonso, había parado antes que el resto, no fue por un problema, sino por llevar a cabo una estrategia de tres pit stops.
Después de que se completara el primer periodo de pit stops, Russell estaba liderando la carrera cómodamente, seguido por Pérez y Sainz. Estos dos últimos pilotos no podían estar demasiado tranquilos porque Lewis Hamilton fue de los últimos en cambiar neumáticos y salió con medios nuevos para ir al ataque en los compases posteriores. La lucha por el podio estaba asegurada y aún faltaban 40 vueltas para la bandera a cuadros. Al ir con una estrategia diferente al resto, Alonso escaló hasta la quinta plaza, pero Bottas se estuvo acercando peligrosamente y el integrante de Alpine tuvo que entrar en boxes por segunda vez para defenderse. Aunque hubo un fallo en la rueda trasera izquierda durante su parada, lo que le puso la carrera cuesta arriba.
A partir de ese momento, muchos volvieron a cambiar ruedas para afrontar la tercera tanda. La sorpresa tuvo lugar en la vuelta 52, cuando el McLaren de Lando Norris se detuvo en la curva 10 debido a un fallo de fiabilidad. Como había aparcado al lado de la trazada, el coche de seguridad fue protagonista una vez más, dándole la oportunidad a los españoles de entrar en boxes, montar blandos e ir con todo en los 10 giros finales. Gracias a esta jugada, Carlos superó a Pérez y escaló a la tercera posición, un resultado que nadie le iba a arrebatar. En cuanto a Fernando, su nombre fue subiendo en la tabla hasta alcanzar el quinto puesto.
Después de 71 vueltas, George Russell hizo un trabajo excelente en la salida, en las dos relanzadas y gestionándolo todo perfectamente para alzarse con su primera victoria en Fórmula 1. Lewis Hamilton estuvo a su lado en el podio, siendo un final de Gran Premio extraordinario para Mercedes, su primer doblete del año había llegado por fin. A continuación, Sainz subió al tercer escalón del podio, el noveno de la temporada. A continuación, Leclerc y Alonso acabaron en cuarta y quinta plaza después de una carrera llena de dificultades para ambos. Verstappen terminó sexto y por delante de Pérez, el mexicano estuvo delante de su compañero hasta la vuelta 67, pero hubo órdenes de equipo con el fin de adelantar a Alonso, pero el neerlandés no devolvió la posición finalmente. Por último, Esteban Ocon terminó octavo, Valtteri Bottas noveno y Lance Stroll décimo.
