Il 29 novembre, nel corso del primo giro del Gran Premio del Bahrein il pilota è protagonista di un violento incidente: in seguito a un contatto con il pilota dell’AlphaTauri Daniil Kvjat, la sua Haas colpisce un guardrail ad alta velocità, spezzandosi in due e prendendo immediatamente fuoco. Il troncone con la cellula di sicurezza dell'abitacolo rimane incastrato nella barriera metallica, avvolto dalle fiamme. Grosjean riesce comunque a uscire dalla monoposto sulle proprie gambe, venendo immediatamente soccorso dall'equipaggio della medical car. Successivamente il pilota, che non ha mai perso conoscenza, viene trasferito in ospedale per ulteriori esami che accertano la presenza di alcune ustioni agli arti che gli impediranno la partecipazione ai due Gran Premi successivi (in occasione dei quali viene sostituito da Pietro Fittipaldi, terzo pilota). Conclude così prematuramente la sua ultima stagione in Formula 1, conquistando due punti e classificandosi al diciannovesimo posto in classifica generale.