La stagione 2009 comincia in modo piuttosto difficile per il pilota finlandese e per la McLaren, la cui vettura si dimostra poco competitiva nelle prime gare. Dopo due ritiri per incidente in Gran Premio d'Australia e in Malesia, Kovalainen conquista i primi punti della stagione nel Gran Premio di Cina, disputato sul bagnato, nel quale taglia il traguardo in quinta posizione. Nelle successive cinque gare Kovalainen non fa segnare punti; a partire dal Gran Premio di Germania il pilota finlandese sfrutta il netto miglioramento della McLaren per mettere a segno una serie di sei risultati utili consecutivi, restando però molto distante dalle prestazioni ottenute dal compagno di squadra, che fa segnare tre pole position e due vittorie, mentre il finlandese non ottiene neanche un podio. I risultati mediocri ottenuti non gli valgono la riconferma e a fine stagione la McLaren annuncia l'ingaggio del campione del mondo in carica Jenson Button al suo posto.