Alonso mendapat podium dan memenangi perlumbaan pertamanya pada musim ini dengan memenangi Grand Prix Singapura. Selepas beraksi dengan kukuh pada sesi latihan, masalah tekanan bahan api pada pusingan kelayakan bahagian kedua menyebabkan Alonso memulakan perlumbaan di tempat ke-15. Dalam perlumbaan, beliau memulakan perlumbaan dengan menggunakan tayar sebatian lembut, dan keretanya diisi dengan bahan api yang sedikit. Alonso memasuki pit selepas beliau sedar strategi ini tidak akan berjaya. Walau bagaimanapun, rakan sepasukan, Piquet, terbabas dan menyebabkan kereta keselamatan dikeluarkan. Apabila pelumba-pelumba yang berada di hadapan memasuki pit selepas lorong pit dibuka semula, mereka menyertai semula di belakang pelumba-pelumba yang telah berhenti. Ini menyebabkan Alonso berada di tempat keenam teratas, dan akhirnya memenangi perlumbaan, dan ia merupakan kemenangan ke-20 dan podium ke-50 dalam kerjayanya. Pada bulan September 2009, selepas digugurkan oleh Renault, Piquet berkata, kemalangan itu disengajakan dan telah diminta oleh Flavio Briatore dan Pat Symonds. Alonso diisytiharkan tidak bersalah oleh siasatan FIA berikutnya.