La nuova monoposto per la stagione 2012 è stata presentata il 21 febbraio in occasione dei test collettivi a Barcellona. In questa stagione la scuderia di Stoccarda torna a registrare il miglior tempo in qualifica e a vincere dopo 57 anni con Nico Rosberg in Cina. Dopo questa vittoria, la scuderia ottiene 2 podi a Montecarlo con Rosberg (2º) – in questo Gran Premio Schumacher segna anche la "pole", ma viene poi retrocesso per aver sostituito il cambio – e a Valencia con Schumacher (3º), che non saliva sul podio da 6 anni. Nonostante ciò, la stagione è molto deludente per la scarsa competitività della vettura. Il 28 settembre viene ufficializzato l'addio del quarantatreenne Michael Schumacher alla Mercedes e al suo posto subentra il britannico Lewis Hamilton della McLaren. Il 4 ottobre Schumacher annuncia che a fine stagione si ritirerà dalla Formula 1. La scuderia tedesca termina la sua peggior stagione in Formula 1 al 5º posto con 142 punti conquistando una sola vittoria con Nico Rosberg in Cina, due podi a Monaco con Rosberg e a Valencia con Schumacher e un giro veloce proprio con il pluri-campione del mondo in Germania. Per quanto riguarda il campionato piloti Rosberg termina la stagione al 9º posto con 93 punti, mentre Schumacher termina la sua ultima stagione in Formula 1 al 13º posto con 49 punti.