Le matin avant la course, Ross Brawn confirme de nouveau à ses deux pilotes qu'ils sont traités à égalité, afin de maintenir une bonne entente dans l'équipe. Button, qui s'élance du côté sale de la piste, prend un bon départ et double Vettel au premier tour, pendant que Barrichello est victime d'un problème d'embrayage dès le départ, le reléguant en douzième position. Au septième tour, il percute la McLaren de Kovalainen, alors onzième, et part en tête-à-queue, endommageant au passage son aileron avant. Repartant de la dix-septième place, il accroche la Force India VJM02 d'Adrian Sutil six boucles plus loin, aggravant les dégâts sur son aileron, ce qui l'oblige à rentrer aux stands prématurément. Désormais vingtième et dernier, le Brésilien remonte à la quinzième place avant d'abandonner sur une casse de boîte de vitesses au quarante-septième tour, une première pour Brawn GP. Button, en tête tout au long de la course, sauf au dix-huitième tour, après son premier ravitaillement, remporte le Grand Prix pour la quatrième fois consécutive, une performance inédite depuis les victoires de Fernando Alonso aux Grand Prix d'Espagne, de Monaco, de Grande-Bretagne et du Canada en 2006. Avec six succès en sept courses, il égale Jim Clark en 1965 et Michael Schumacher en 1994 et en 2004, les seuls à avoir établi une telle performance. Cette victoire lui permet d'accroître son avance de dix points sur son dauphin, Barrichello, au championnat des pilotes, alors que Brawn GP mène le championnat des constructeurs avec 96 points, soit quarante de plus que Red Bull dont les pilotes ont complété le podium. Enfin, Button signe le meilleur tour en course, le dernier de l'histoire de l'écurie britannique.