Op 6 februari 2011 raakte Heidfelds voormalige BMW-teamgenoot Kubica ernstig gewond aan zijn rechterhand tijdens de Rally van Andora in Italië. Hij kon als gevolg hiervan het gehele Formule 1-seizoen 2011 niet deelnemen. In de daaropvolgende tests in Spanje mocht Heidfeld hem vervangen. Op 16 februari werd bekend, dat Heidfeld de plaats van Kubica bij Lotus Renault mocht overnemen. Tijdens de vier weken durende vakantie tussen de GP's van Hongarije en België werd Heidfeld aan de kant gezet bij Lotus Renault vanwege teleurstellende resultaten. Bruno Senna verving hem, nadat hij in Hongarije ook al de eerste vrije training in de wagen van Heidfeld had mogen rijden. Aan het eind van dat seizoen bleek, dat er na Heidfelds vervanging nog maar een handjevol punten waren gescoord door het Lotus Renault GP-team.