Setelah tampil cukup baik pada tahun 2008, Heikki dan rekannya, Lewis Hamilton harus mengalami masa-masa sulit di musim 2009. Sepanjang musim, ia hanya mampu membawa pulang poin di tujuh balapan. Selebihnya Heikki harus berjuang menaklukan mobil MP4-24 yang kurang mumpuni. Dimana dalam empat balapan berturut-turut Heikki gagal meraih angka. Posisi finish tertinggi Heikki di musim 2009 diraih di GP Eropa di Valencia, di mana saat itu ia berhasil finish ke-4. Ia nyaris saja meraih podium, namun strategi pit yang diterapkan tim McLaren kalah bagus oleh tim Brawn GP yang notabene sama-sama memakai mesin Mercedes-Benz. Poin terakhir Heikki bersama tim McLaren dicatat di GP Singapura saat ia finish ketujuh. Di sisa tiga balapan akhir 2009 Heikki gagal mempersembahkan poin untuk tim McLaren. Tanggal 18 November 2009 diumumkan bahwa Jenson Button akan masuk menggantikan Heikki di tim McLaren mulai musim 2010.