Hamilton már a start előtt is morcosan, kis köröket leírva járkált a rajtrácson autója mellett. Bosszúságát az okozta, hogy az éjszakai eső miatt az egyenes belső íve, ahol az ő rajthelye is található, kissé még mindig nedves volt, miközben az ideális ív a betétfutamoknak köszönhetően már felszáradt.

A startnál aztán jóval többet veszített, mint amit ez az enyhén nedves felület indokolttá tett volna: a brit ismét az idén már többször látott gyenge rajtjainak egyikét húzta elő, de olyannyira, hogy az első kanyarig mindkét Red Bull, Force India és Ferrari is elment mellette, így a kört csak a 8. helyen zárta. Eközben Rosberg kényelmesen, tulajdonképpen kihívó nélkül maradhatott az élen, mögé pedig Verstappen és Perez jött fel - noha a Force Indián nagyon hamar áthámozta magát Vettel.

Hamiltonnak csak Nico Hülkenbergen sikerült keresztüljutnia az első etapban, ám a bokszkiállások során annak ellenére is átugrotta Raikkönen és Perez célegyenesben csatázó párosát, hogy ő hagyta későbbre a kerékcseréjét. Ezt követően még gyorsan levadászta Ricciardo Red Bullját is, és már a negyedik helyen találta magát, közeledve Verstappen és Vettel kettősére.

A második kerékcserék sorát az élmezőnyből a holland kezdte meg, majd jött Hamilton, aki képes volt átlépni az egy körrel később kiálló Vettelt, köszönhetően a Ferrari szörnyű bokszba bevezető körének. Az olaszok ekkor egy különös taktikát választottak: míg a Mercedesnél úgy érezték, az a legbiztonságosabb, ha a kemény keveréket teszik fel Hamiltonnak az utolsó nagyjából 20 körre, Vettel a lágyakat kapta meg, abban a reményben, hogy azok kitartanak a végéig.

A német az utolsó etap első köreiben még nagy nyomást is helyezett a Mercedesre, de az egyenesekben nem kerül elég közel, egy idő után pedig visszaesett a tempója, így Vettel a kék zászlókra és a lekörözöttek szidalmazására helyezte át a hangsúlyt.

Hamilton nagy léptekben kezdett el zárkózni Verstappenre, és az utolsó körökre meg is érkezett a Red Bull nyakára. A britnek egyetlen előzési lehetősége volt a végén, de a holland agresszív védekezést mutatott be a sikánba, ezzel a menekülőútra kényszerítve Hamiltont, és megőrizve második helyezését a leintésig.

Vettel is megtartotta a negyedik helyet csapattársa, Raikkönen előtt, míg Ricciardo hatodik lett, miután veszített néhány másodpercet második kerékcseréjénél. A 7-8. helyre a két Force India, az utolsó két pontszerző pozícióba pedig a Williamsek jöttek be, a két csapat között így újabb néhány ponttal nőtt a különbség a konstruktőrök között.

A Haasnak nem sikerült pontokra váltani a remek rajthelyezést. Grosjean végül a 11. lett, míg Gutierrez még jobban visszaesett, köszönhetően egy futamközi megpördülésnek is.

Rosberg előnye 33 pontra nőtt a tabellán, így mostantól már csak 2. helyeken befutva is megnyerné a bajnokságot. A Mercedes pedig az 1. és 3. hellyel megvalósította, ami Sepangban még nem sikerült: bebiztosította a konstruktőri bajnoki címet, 2014 és 2015 után zsinórban harmadszor is.

A futam további különlegességet szolgálatott azáltal, hogy egyetlen kiesőt sem hozott, ami még csak néhányszor történt meg az F1 történetében.