Op 5 maart 2009 werd bekendgemaakt dat het voormalige Honda team zou worden omgedoopt tot Brawn GP nadat Ross Brawn, de teamchef van Honda Racing, Honda had gekocht. Brawn GP ging rijden met motoren van Mercedes. Button en Barrichello werden bevestigd als coureurs voor 2009. Button veroverde de poleposition tijdens de Grand Prix van Australië met teamgenoot Barrichello op de tweede plaats. Hij heeft de leiding tijdens de race niet meer afgestaan en scoorde samen met Barrichello een 1-2 voor het team. Dit gebeurde voor het eerst sinds 1954 tijdens de debuutrace van een team. Een week later in Maleisië won hij opnieuw nadat de race was stilgelegd vanwege zware regen. In deze race scoorde Button zijn eerste hattrick (poleposition, snelste ronde en winst). Hij werd derde tijdens de derde race in China en won de vierde in Bahrein. Op 18 oktober 2009 werd Jenson Button wereldkampioen met een vijfde plaats tijdens de Grand Prix van Brazilië.