I sitt første løp, Australias Grand Prix 2011, kom han i mål på syvendeplass. Han imponerte kommentatorer ved å kun stoppe én gang for nye dekk, og han var den eneste i startfeltet som hadde færre enn to stopp. Begge Sauberbilene ble imidlertid senere diskvalifisert for brudd på tekniske regler. Pérez klarte ikke å gjenta resultatet i Malaysia, hvor karosserideler løsnet fra Sebastien Buemis Toro Rosso og traff det elektriske systemet på Pérez' Sauber og tvang han til å bryte løpet. Kina startet han i 12. posisjon og slet gjennom hele løpet, og var borti flere andre førere før han til slutt kom i mål som nummer 17. I Spania kom Pérez i mål på sin første poengplass da han fullførte på niendeplass, foran lagkameraten Kamui Kobayashi på tiende.