Monacon GP:ssä Hamilton ajoi kauden avausvoittonsa. Kanadan GP:ssä Hamilton ajoi paalulta voittoon. Euroopan GP:ssä Hamilton rikkoi autoaan aika-ajoissa ja lähti matkaan ruudusta kymmenen ollen maalissa lopulta viides. Itävallassa Hamilton kolaroi viimeisellä kierroksella Nico Rosbergin kanssa, ja nousi kakkospaikalta kilpailun kärkeen voittaen kilpailun. Rosberg sai kolarista aikarangaistuksen ja rangaistuspisteitä. Britannian, Unkarin ja Saksan GP:ssä Hamilton ajoi voittoon nousten MM-kärkeen. Italiassa Hamilton starttasi paalupaikalta, mutta putosi lähdössä kuudenneksi. Hamilton nousi kilpailussa toiseksi. Malesian GP:ssä hän ajoi paalupaikalle ja johti kilpailua ylivoimaisesti, kunnes joutui keskeyttämään kilpailun kärkipaikalta moottorin hajottua. Japanin GP:ssä Hamilton sijoittui kolmanneksi. Tämän jälkeen Hamilton voitti loput neljä kilpailua häviten mestaruuden viidellä pisteellä Nico Rosbergille. Brasilian GP:n voitolla Hamiltonista tuli ensimmäinen kuljettaja, joka on voittanut 24 eri radalla ajetun kilpailun rikkoen Michael Schumacherin ennätyksen. Hamilton teki myös uuden ennätyksen ajamalla kauden aikana 10 voittoa voittamatta mestaruutta.