Vor der Formel-1-Weltmeisterschaft 2000 veranstaltete das Formel-1-Team Williams ein Duell um das freie Cockpit, das nach der Trennung von Williams und Alessandro Zanardi vakant geworden war. Button trat gegen Bruno Junqueira, den amtierenden Meister der Formel 3000 an, setzte sich durch und erhielt das Cockpit. Button wurde damit zum bis dahin jüngsten britischen Formel-1-Fahrer. Sein Teamkollege war Ralf Schumacher. Bei seinem Debütrennen in Australien qualifizierte er sich für den zweitletzten Startplatz, machte im Rennen allerdings einige Positionen gut und fiel schließlich auf dem sechsten Platz liegend mit einem Motorschaden aus. Ein Rennen später in Brasilien wurde Button als Sechster gewertet und erzielte damit seinen ersten Punkt in der Formel 1. Er löste damit Ricardo Rodríguez als jüngsten Fahrer, der einen Weltmeisterschaftspunkt in der Formel 1 geholt hatte, ab.