Zunächst startete der Rennstall ähnlich erfolglos in die Saison wie die beiden Jahre zuvor, da man in zwei Rennen nur einen Punkt erfahren konnte. Beim dritten Saisonlauf, dem Großen Preis von China auf dem Shanghai International Circuit, schaffte man am 15. April 2012 jedoch mit dem ersten Sieg des 2009 gegründeten Teams den großen Durchbruch. Nico Rosberg gewann das Rennen, nachdem er am Tag zuvor bereits die Pole-Position erreicht hatte. Es war der erste Grand-Prix-Sieg eines Mercedes-Benz-Werksteams in der Formel 1 seit dem Großen Preis von Italien 1955 vor 57 Jahren. Die Saison verlief für Rosberg auch nach dem Premierensieg erfolgreich, sodass er nach einem weiteren Podiumsbesuch als Zweiter in Monaco nach dem ersten Saisondrittel auf WM-Zwischenrang fünf lag.