En Chine, il réalise la première pole position de sa carrière après cent onze tentatives, seuls Thierry Boutsen, Jarno Trulli, et Mark Webber ont attendu plus longtemps pour obtenir leur première pole position. Le lendemain, Nico Rosberg conserve la tête au premier virage, la mène très longtemps et remporte ainsi sa première victoire et devient le cent-troisième pilote victorieux en Formule 1. C'est la première victoire d'une Mercedes en Formule 1 depuis Juan Manuel Fangio en 1955. Rosberg devient également le premier pilote allemand à s'imposer en Grand Prix au volant d'une monoplace engagée par un constructeur allemand depuis Hermann Lang, vainqueur du Grand Prix de Suisse 1939 au volant d'une Mercedes-Benz W154. Il est le septième pilote allemand à s'imposer depuis la création de championnat du monde en 1950. Ayant acquis la victoire à l'issue de son Grand Prix, il est seulement devancé par Jenson Button, Jarno Trulli, Rubens Barrichello et Mark Webber au classement des victoires les plus tardives en termes de courses disputées.