W sezonie 2012 wygrał Grand Prix Australii. W Grand Prix Chin zajął drugą lokatę. Dalsza część sezonu to pasmo samych niepowodzeń. W sześciu wyścigach, Brytyjczyk zdobywa zaledwie 7 punktów. Renesans formy nadszedł dopiero podczas Grand Prix Niemiec, kiedy to zdobył pierwsze podium, od czasu wyścigu w Szanghaju. W Belgii Button zdobył swoje pierwsze pole position dla McLarena, a następnego dnia wygrał swój drugi wyścig w sezonie. Realne szanse na mistrzowski tytuł przepadły podczas wyścigu na Monzy, kiedy to odpadł z powodu awarii pompy paliwa. Udało mu się jeszcze wygrać na zakończenie sezonu w Brazylii.