Kaudella Vettel korvasi Scott Speedin Toro Rossolla Unkarin Grand Prix’sta lähtien, Speedin saatua potkut tallista. Vettel onnistui ajamaan hyviä tuloksia autolla ja johti ensimmäistä kertaa urallaan kilpailua Japanin GP:ssä ollen kaikkien aikojen nuorin F1-kilpailua johtanut kuljettaja. Vettel keskeytti kilpailun kolmannelta sijalta osuttuaan Mark Webberin perään ajettaessa turva-auton takana. Kauden toiseksi viimeisessä kilpailussa Kiinassa hän kuitenkin yllätti kaikki ajamalla sateisessa kilpailussa neljänneksi, lähdettyään kilpailuun 17. sijalta, mikä oli vielä silloin sekä Vettelin F1-uran että Toro Rosson historian paras sijoitus.