La stagione 2012 iniziò in modo positivo per Pérez, che, dopo aver chiuso in ottava posizione il Gran Premio inaugurale in Australia, conquistò il primo podio in carriera nel Gran Premio della Malesia, nel quale giunse al traguardo al secondo posto dopo aver lottato per la vittoria con Fernando Alonso. Dopo alcune gare fuori dai punti, nel Gran Premio del Canada il pilota messicano finì nuovamente a podio, chiudendo al terzo posto dopo essere scattato dalla quindicesima posizione.