En 1980, Arnoux décroche ses deux premiers succès en Formule 1, au Brésil, et en Afrique du Sud mais le manque de fiabilité de sa monture ne lui permet pas de jouer un rôle dans la lutte pour le titre mondial, alors même qu'il enchaine les pole positions et est considéré comme l'un des pilotes les plus rapides du plateau. Pour Arnoux, les choses se compliquent en 1981 avec l'arrivée chez Renault du grand espoir Alain Prost. Malgré ses qualités de sprinter, Arnoux subit la loi de son nouveau coéquipier. Inévitablement, la rivalité en piste déborde hors-piste, les relations entre les deux hommes se détériorant progressivement, et divisant le petit monde du sport français. Le conflit connait son point d'orgue au Grand Prix de France 1982, disputé sur le tracé du circuit du Castellet. Les pilotes Renault y signent le premier doublé de l'histoire de la marque en Formule 1, Arnoux s'imposant devant Prost. Furieux, Prost s'estime trahi, considérant qu'Arnoux n'a pas respecté les consignes d'équipe établies avant la course et selon lesquelles, Arnoux devait s'effacer à son profit, dans la mesure où il est mieux placé au championnat. Arnoux se contentera de répliquer qu'aucune consigne d'équipe n'avait été donnée avant la course et qu'il était libre de jouer sa carte personnelle. En fait, René Arnoux avait déjà signé en secret un contrat avec Ferrari pour la saison suivante.