O piloto alemão começou a temporada de marcando a "pole position" nas duas primeiras etapas, no entanto, por problemas no carro, acabou perdendo a liderança, inclusive sendo obrigado a abandonar na segunda corrida. A primeira vitória na temporada veio na terceira corrida, o Grande Prêmio da Malásia, quando superou o companheiro de equipe Mark Webber, que chegou em segundo. Em 14 de novembro, Vettel tornou-se o campeão da categoria, após vencer a ultima corrida da temporada, o Grande Prêmio de Abu Dhabi. Vettel tornou-se o campeão mais novo da história, com 23 anos, 4 meses e 11 dias. Vettel também se tornou o 1º piloto da história da Fórmula 1 a ser campeão sem ter liderado o campeonato antes da última prova.