Квалификация первого Гран При сезона позволила предварительно оценить скорость новых машин, но перед стартом переменных было множество - команды имитировали гонку на тестах, но никто точно не знал, сколько пит-стопов нужно будет совершить в Мельбурне, и как поведут себя шины Pirelli на большой дистанции.
Любопытной была и расстановка гонщиков. Себастьян Феттель завоевал поул, но в первой пятёрке стартовали четыре чемпиона мира, и каждому хотелось начать сезон максимальным результатом.
HRT не стартовала. В субботу гонщики не уложились в лимит 107%, а поданную руководством команды просьбу о допуске стюарды отклонили. Остальные машины выстроились на стартовом поле.
На старте первая тройка сохранила позиции, Петров поднялся на четвёртое место, Алонсо откатился на девятое.
Шумахер, Альгерсуари и Баррикелло не смогли избежать контакта, Рубенс вылетел в гравий, Хайме и Михаэль отправился в боксы для замены резины.
Феттель быстро отрывался от соперников, группа лидеров растянулась, лишь Баттон боролся с Массой за пятое место. На 12-м круге британец вышел вперёд, срезав шикану, и не вернув позицию - стюарды наказали его штрафным проездом по пит-лейн.
Первый плановый пит-стоп провёл Марк Уэббер - австралиец заехал в боксы на 12-м круге, получив комплект жестких шин. Кругом позже Алонсо сменил резину, снова получив мягкий состав, а на 14-м механики Ferrari обслужили Массу.
На машине Феттеля резина была изношена, Хэмилтон сокращал отставание, и Себастьян свернул в боксы, тоже выбрав мягкую резину. На 15-16-м круге большая группа гонщиков провела пит-стопы.
На 23-м круге Михаэль Шумахер выбыл из борьбы, остановив машину в боксах, Баррикелло и Росберг столкнулись в борьбе за восьмое место, и Нико тоже оказался вне игры - гонщики Mercedes GP завершили первый этап двойным сходом.
Стюарды признали Баррикелло виновником инцидента и наказали штрафным проездом по пит-лейн.
На 27-м круге Уэббер сменил резину, потом Алонсо получил комплект мягких шин, а на 32-м механики обслужили Массу. На 35-м Феттель, Хэмилтон и Петров провели второй и заключительный пит-стоп, на 38-м - Баттон и Сутил.
Первая пятёрка после второго пит-стопа: Феттель - Хэмилтон - Уэббер - Алонсо - Петров.
На 42-м круге Уэббер провёл третий пит-стоп, на 43-м - Алонсо, гонщики боролись за четвёртое место, но Марк не использовал KERS и Фернандо имел преимущество на прямых.
На 48-м круге Баттон обогнал Массу в борьбе за шестое место. Машины коснулись, и Фелипе отправился в боксы - механики поставили комплект мягких шин.
Себастьян Феттель уверенно выиграл гонку, одержав 11-ю победу в карьере. Льюис Хэмилтон финишировал вторым, а Виталий Петров поднялся на третью ступеньку подиума - это лучший результат в карьере россиянина.
Первая тройка провела гонку с двумя пит-стопами - износ резины Pirelli оказался не столь большим, как считали многие, по крайней мере на австралийской трассе.
| Пилот | Команда | Время | Скорость | Пит |
| 1. С.Феттель | Red Bull | 1.29:30.259 | - | 2 |
| 2. Л.Хэмилтон | McLaren | + 22.297 | - | 2 |
| 3. В.Петров | Lotus Renault | + 30.560 | - | 2 |
| 4. Ф.Алонсо | Ferrari | + 31.772 | - | 3 |
| 5. М.Уэббер | Red Bull | + 38.171 | - | 3 |
| 6. Д.Баттон | McLaren | + 54.300 | - | 3 |
| 7. С.Перес | Sauber | + 1:05.800 | - | 1 |
| 8. К.Кобаяши | Sauber | + 1:16.800 | - | 2 |
| 9. Ф.Масса | Ferrari | + 1:25.100 | - | 3 |
| 10. С.Буэми | Toro Rosso | + 1 круг | - | 2 |
| 11. А.Сутил | Force India | + 1 круг | - | 2 |
| 12. П.ди Реста | Force India | + 1 круг | - | 2 |
| 13. Х.Альгерсуари | Toro Rosso | + 1 круг | - | 3 |
| 14. Н.Хайдфельд | Lotus Renault | + 1 круг | - | 2 |
| 15. Я.Трулли | Team Lotus | + 2 круга | - | 2 |
| 16. Ж.Д'Амброзио | Marussia Virgin | + 3 круга | - | 2 |
Лучший круг: Фелипе Масса (Ferrari) - 1:28.947 (55 круг)
Причины сходов
| Пилот | Команда | Круг | Причина |
| Т.Глок | Marussia Virgin | 50 | - |
| Р.Баррикелло | Williams | 49 | - |
| Н.Росберг | Mercedes | 22 | - |
| Х.Ковалайнен | Team Lotus | 19 | - |
| М.Шумахер | Mercedes | 19 | повр.днища |
| П.Мальдонадо | Williams | 10 | - |
| В.Лиуцци | HRT | 1 | не стартовал |
| Н.Картикеян | HRT | 1 | не стартовал |