9 grudnia 2011 ogłoszono zakontraktowanie Grosjeana na sezon 2012 w zespole Lotus. Éric Boullier wyraził zadowolenie występami Francuza w sesjach treningowych Formuły 1 oraz zdobycia tytułu w GP2 w sezonie 2011 i tym uzasadnił przydzielenie mu miejsca w zespole obok Räikkönena. W kwalifikacjach do pierwszego wyścigu sezonu, Grand Prix Australii zajął trzecie miejsce, co zapewniło mu pierwszy w karierze start z drugiego rzędu.