北京时间4月14日，F1中国站正赛的争夺在上海国际赛车场打响。在54圈的比赛中，法拉利车手阿隆索后来居上拿到自己本赛季首个分站赛冠军，路特斯车手莱科宁展现超强的操控技术驾驶前鼻锥受损的赛车跑了大半场比赛拿下亚军，而杆位发车的汉密尔顿在最后一圈夺得第三。本想依靠两停搏冠军的维特尔在最后阶段因为轮胎衰竭连续被莱科宁和小汉超过，最终仅收获一个第四。韦伯在比赛中上演“车在囧途”，先是发生碰撞，随后赛车变速箱出问题，最后以右后轮飞出而退赛。
发车阶段，汉密尔顿牢牢控制住自己的杆位优势，而莱科宁被身后的阿隆索和马萨超掉跌至第四，第六位发车的格罗斯让也超掉前方的罗斯伯格来到第五。而从第九位发车的维特尔则是守住了自己的位置，从维修区起步的韦伯在跑了一圈之后就返回维修区换上中性胎继续比赛，软胎在一圈之后就完成了配角的使命。
前10圈，使用软胎发车的汉密尔顿、阿隆索、马萨确实在发车阶段获得了优势，但是软胎的寿命限制了他们首次进站的灵活度。在其他人可以继续坚持的时候，汉密尔顿在第5圈就早早完成一停，随后阿隆索、莱科宁也紧随其后，路特斯一号车同样是软胎发车却连掉两个位置，只能归结于冰人是从脏侧起步被黑。
第14圈，韦伯试图从6号弯的内线超越红牛二队的维赫涅，后者根本就没有看到从自己右侧突然杀出的老大哥，韦伯顶上了小红牛的侧箱将后者撞出了赛道，红牛赛车的左侧前翼也受损。在坚持一圈之后他不得不返回维修站换了一套新的前鼻翼，但是出站没多久赛车又被卡在了三档，就在返回维修区退赛的途中赛车的右后轮又离奇脱落，韦伯在离开赛车后也向镜头摊开双手示意自己无可奈何运气如此之差。
就在韦伯的碰撞发生后不久，莱科宁在追击佩雷兹时发生追尾，路特斯赛车的前鼻锥被削去了一个头，冰人在无线电中抱怨“佩雷兹怎么那么早刹车”。但是这次碰撞似乎并不影响路特斯赛车的稳定性，即使是在随后的第二次进站中莱科宁仍然没有换上新鼻锥。
维特尔的中性胎战术终于在第25圈奏效，就在其他Top10车手完成两停换胎时，三冠王仅用了一停就悄悄升至第一，他在昨天排位赛上临时更换中性胎的战术为他今天领跑埋下了伏笔。同样是使用中性胎战术的胡肯伯格也来到第三位，紧紧跟在已经两停的阿隆索身后。比赛过半的时候，汉密尔顿依靠胡肯伯格进站的机会攀升至第三，一停的巴顿也来到第四。
阿隆索在第30圈依靠轮胎的优势轻松利用DRS超掉维特尔重返第一名，队友马萨在第一次进站后就陷入了苦战，没能摆脱轮胎战术慢车的纠缠被拖在第七位。在进行三停时，胡肯伯格与马萨一前一后进站，法拉利这次的换胎速度终于为自己正名——马萨在出站时几乎赶上了索伯赛车，巴西人的强硬态势逼迫胡肯伯格在出口放慢速度避免撞车，马萨也成功保住了自己第七的位置。
比赛的最后20圈，阿隆索和维特尔的头名争夺几易其手，法拉利的轮胎优势就在这时候显现出来，维特尔在第二次被超之后就不敢再轻易进攻，否则他的轮胎很有可能坚持不到比赛结束。同样使用两停战术的巴顿在比赛还剩最后5圈的时候完成第二次换胎，使用软胎出场后就马上超掉马萨升至第六，尽管软胎每圈有1秒多的优势，但是想要靠最后几圈削掉30秒的差距登上领奖台有登天之嫌。比赛最后一圈上演激烈争夺，莱科宁驾驶着前鼻翼受损的赛车跑了大半场比赛在此时终于爆发，他超掉轮胎衰竭的维特尔和汉密尔顿拿到亚军。
最终，法拉利车手阿隆索后来居上击败维特尔拿到自己本赛季的首个分站赛冠军，路特斯车手莱科宁展现超强的操控技术驾驶前鼻锥受损的赛车跑了大半场比赛拿下亚军，而杆位发车的汉密尔顿在最后一圈夺得第三。
2013赛季F1第三站——中国大奖赛正赛成绩榜
排名 车手 国籍 车队 成绩
1 阿隆索 西班牙 法拉利 1小时36分26秒945
2 莱科宁 芬兰 路特斯 +10秒1
3 汉密尔顿英国 梅赛德斯GP +12秒3
4 维特尔 德国 红牛 +12秒5
5 巴顿 英国 迈凯轮 +35秒2
6 马萨 巴西 法拉利 +40秒8
7 里卡多 澳大利亚红牛二队 +42秒6
8 迪雷斯塔英国 印度力量+51秒
9 格罗斯让 法国 路特斯 +53秒4
10 胡肯伯格 德国 索伯 +56秒5
11 佩雷兹 墨西哥 迈凯轮 +1分03秒8
12 维赫涅 法国 红牛二队 +1分12秒6
13 马尔多纳多委内瑞拉威廉姆斯 +1分33秒8
14 波塔斯 芬兰 威廉姆斯 +1分35秒4
15 比安奇 法国 玛鲁西亚 +1圈
16 皮克 法国 卡特汉姆 +1圈
17 希尔顿 英国 玛鲁西亚 +1圈
18 范德加德荷兰 卡特汉姆 +1圈
19 罗斯伯格 德国 梅赛德斯GP 第22圈退赛
20 韦伯 澳大利亚 红牛 第16圈退赛
21 苏蒂尔 德国 印度力量 第6圈退赛
22 古铁雷斯墨西哥 索伯 第5圈退赛
