Singaporen GP:n jälkeen Vettel oli yhden pisteen päässä toisen maailmanmestaruutensa varmistamisesta. Vettel lähti Japanin GP:een paalulta ja varmisti maailmanmestaruutensa sijoittumalla kolmanneksi. Hänestä tuli samalla kaikkien aikojen nuorin tuplamaailmanmestari. Korean GP:n aika-ajoissa Lewis Hamilton rikkoi Red Bullin 16 kilpailun mittaisen paalupaikkaputken, mutta kilpailussa Vettel ohitti Hamiltonin heti ensimmäisellä kierroksella ja voitti. Intian GP:ssä Vettel ajoi ensimmäisen grand slaminsa, eli ajoi paalupaikalle, voitti kilpailun, johti jokaisen kierroksen ajan ja ajoi nopeimman kierroksen. Hän rikkoi tällä saavutuksella Ayrton Sennan ennätyksen kaikkien aikojen nuorimpana grand slamin tehneenä kuljettajana. Abu Dhabin GP:ssä Vettel otti 14 paalupaikkansa siirtyen Nigel Mansellin rinnalle yhden kauden paalupaikkaennätyksissä. Kilpailu häneltä kuitenkin päättyi rengasrikkoon jo ensimmäisellä kierroksella ja Vettel keskeytti ensimmäisen kerran sitten Korean GP:n 2010 ja jäi myös ensimmäistä kertaa ilman pisteitä kauden aikana.