Dixon skrällde i säsongspremiären på Homestead-Miami Speedway, då han omedelbart presenterade sig genom att vinna sin första seger i IndyCar, i sin allra första tävling. De kommande tävlingarna gav dock inga spektakulära resultat, där han till exempel tvingades bryta i sin debut i Indianapolis 500. När serien kom till de mindre ovalerna Pikes Peak och Richmond hade Dixon hittat tillbaka till vinnarformen, och tog två raka segrar, vilket tog honom från en sjundeplats med nedåtgående trend till en andra plats i mästerskapet. Ojämna prestationer i de kommande tävlingarna såg ut att omöjliggöra hans chanser att vinna titeln, men i det sista tre tävlingarna på superovalerna Chicagoland, Fontana och Texas, tog Dixon tre raka andraplatser i mycket jämna målgångar (Texasloppet avbröts på grund av rödflagg). I och med att Tony Kanaan, Hélio Castroneves och Gil de Ferran alla misslyckades att matcha Dixons resultat i de två första tävlingarna hade han allt i egna händer inför finalen i Texas, med serieledning på samma poäng som Castroneves. Fem förare hade chansen att vinna titeln i det sista racet, men Dixon var den som lyckades bäst av de tre som hade det i egna händer, och tog en andra plats, vilket gjorde att inte ens segern kunde ge de Ferran titeln. Dixon blev till slut mästare med 18 poängs marginal, och var den yngste utländske föraren att vinna ett högrankat formelbilsmästerskap i USA. Segerglädjen grumlades dock av Kenny Bräcks mycket allvarliga krasch som fick tävlingen att avbrytas.