První dva závody nové sezony se mu moc nevydařily. V prvním závodě (GP Austrálie) kolidoval s Davidem Coulthardem, v GP Malajsie mu vypověděla službu technika. Stále se ale dobrými výsledky držel v boji o titul a po vítězstvích v GP Kanady a GP Francie se dostal do čela šampionátu. Avšak ani v polovině sezóny se jeho tým nevyvaroval chyb. Ve Velké ceně Maďarska, kdy od startu vedl, mu 3 kola před cílem náhle vypověděl službu motor. Ve Velké ceně Singapuru ho zase tým vypustil z boxů, zatímco měl v nádrži tankovací hadici. V závěru šampionátu i po své chybě v GP Japonska ztrácel na Hamiltona už sedm bodů, ztrátu ale dokázal trochu stáhnout a o titulu se rozhodovalo až v posledním závodě. Po dramatickém závěru GP Brazílie, kde Massa vedl a vyhrál stylem start–cíl, to nestačilo, aby Hamiltona porazil, a definitivně přišel o titul mistra světa. Titul připadl Felipe Masovi, který potřeboval dojet první. Po většinu závěru závodu, který se odjel v dešti, držel Lewise za zády Sebastian Vettel, který jel pátý, což by znamenalo, že by Hamilton měl stejně bodů jako Massa, ale méně vítězství, takže by titul připadl Felipemu. Dvě zatáčky před cílem ale oba předjeli Tima Glocka na Toyotě, který jako jediný nepřezul v dešti na pneumatiky do mokra, Hamilton dojel na potřebném pátém místě a vítěznému Felipemu nakonec mohly zbýt už jen oči pro pláč. Massa skončil s rozdílem jednoho bodu celkově druhý a ukázalo se to jako jeho nejlepší sezóna v kariéře.