Setelah hanya mampu finish P4 di Kanada, Vettel kembali bangkit dengan memenangi balapan di Valencia secara dominan, yang kemudian dilanjutkan dengan raihan podium ketiga sebanyak dua kali di Jerman dan Hungaria. Pada lomba di Belgia yang berlangsung dalam kondisi basah setelah diguyur hujan, Vettel yang mencari celah untuk menyalip Button tiba-tiba melintir dan ia menghantam bagian radiator mobil Button, menyebabkan Button tersingkir sementara Vettel masih bisa lanjut lomba dan finish di P15. Usai lomba Martin Whitmarsh menyatakan Vettel sebagai pembalap bocah karena terlalu tergesa-gesa untuk menyalip. Sementara itu dari kubu Red Bull, Vettel menyatakan bahwa Button sengaja menghalang-halanginya untuk menyalip dengan maksud untuk memperlebar jarak bagi Lewis Hamilton. Christian Horner kemudian mendukung pendapat Vettel dengan memberikan kesaksian bahwa setiap lapnya, Vettel kehilangan waktu 1,4 detik karena tertahan Button. Kemudian setelah gagal di Korsel, Vettel berhasil memenangi balapan di Jepang dan Brasil. Sebastian Vettel akhirnya berhasil menjadi juara dunia F1 2010 setelah menang di Abu Dhabi di mana saingan beratnya Fernando Alonso dan Mark Webber hanya finish di P7 dan P8. Sebastian Vettel sendiri kemudian mencatatkan sejarah sebagai juara dunia F1 termuda dalam sejarah dalam usia 23 tahun dan 134 hari. Ia memecahkan rekor Lewis Hamilton yang sempat menjadi juara dunia F1 termuda di musim 2008 dalam usia 23 tahun dan 300 hari.