バルテリ・ボッタスは予選Q3でのクラッシュにより、ギアボックス、コントロールエレクトロニクス(電子制御装置、CE)、エネルギーストア(バッテリー、ES)を交換した。スタートタイヤは予選Q2をスーパーソフトで通過したレッドブル勢とザウバーやウィリアムズ、トロ・ロッソなど後方のマシンがスーパーソフトを選択、その他はウルトラソフトとなった。上位3台は順調にスタートを切ったが、マックス・フェルスタッペンがケビン・マグヌッセンに抜かれて5位に下がった。ブレンドン・ハートレイはターン1でタイヤをロックさせてしまい、1周でソフトに交換した。首位ハミルトンはファステストラップを連発し、2位キミ・ライコネンとの差を少しずつ広げていく。マグヌッセンを抜きあぐねていたフェルスタッペンは、10周目のターン1でスピンを喫して8位まで後退した。ライコネンもファステストラップを出していくが、ハミルトンもファステストラップを出して応戦する。15周目にピエール・ガスリーのマシン後方から白煙が噴き出してスローダウン、ピットに戻ってリタイアした。原因はMGU-Hのトラブルで、本年より年間3基に減らされたMGU-Hのうち1基を初戦で失ってしまった。18周目にライコネンがソフトに交換したが、次の周にハミルトンもソフトに交換してライコネンの前に出て順位は変わらず。各車タイヤ交換のタイミングとなった時、ハース勢とハミルトンに悪夢が襲う。5位を走行していたマグヌッセンが22周目にピットインしたが、左リアタイヤの交換が終わる前にピットアウトさせてしまい、マシンを止めた。その次の周にロマン・グロージャンもピットインしたが、今度は左フロントタイヤの交換が終わる前にピットアウトさせてしまう。グロージャンはターン2出口でマシンを止めざるを得なかった。ここまで上位を走り好調だったハースは痛恨のミスを連続で犯してしまい、これが後にハース勢がチームに罰金ペナルティの対象となる。グロージャンのストップによりVSCが導入され、このタイミングでベッテルがピットイン、ソフトに交換してハミルトンを逆転することに成功した。グロージャンのマシンを撤去するためVSCからセーフティカーに切り替わる。隊列が整理されていく際に、ハミルトンはなぜベッテルに逆転されたのかわからず無線でチームに問い詰めたが、チーム側も即答できなかった。この間にフェルスタッペンが5位のフェルナンド・アロンソを抜いてしまったが、セーフティカー導入中に順位を戻した。32周目にレースは再開され、ハミルトンはファステストラップを連発してベッテルを懸命に追うがパワーユニットの温度管理に苦しみ、残り6周でアタックを諦めて2位確保に切り替えて勝負は決した。ベッテルは2年連続でオーストラリアGPを制して通算48勝目、通算100度目の表彰台獲得となった。ライコネンはベッテルとハミルトンについていけずリカルドとの3位争いに巻き込まれていくがなんとか3位を守りきり、フェラーリはダブル表彰台を獲得した。アロンソはフェルスタッペンを抑えきり5位、ストフェル・バンドーンも9位に入賞し、マクラーレン・ルノーはダブル入賞と上々のスタートを切った。ボッタスはオーバーテイクに苦しみ8位が精一杯だった。カルロス・サインツJr.はレース終盤に無線で腹痛を訴えたが、セルジオ・ペレスを抑えきり10位でポイントを獲得した。ハートレイは唯一周回遅れの15位に終わり、ガスリーのリタイアと合わせてトロ・ロッソ・ホンダは厳しい滑り出しとなり、5連覇がかかるメルセデス勢も予選と決勝でまさかの事態となった。
1991年の10月31日にTMNの小室哲哉とともに記者会見を開き、2人で新ユニット「V2」を結成することを発表。12月5日に東京ベイNKホールでV2のコンサート『V2 SPECIAL LIVE VIRGINITY』を開催した。同年、初のソロ名義作として、自身の選曲によるクラシック音楽のコンピレーション・アルバム『Yoshiki Selection』を12月12日に発表。このアルバムは第6回日本ゴールドディスク大賞で洋楽アルバム賞（クラシック部門）を受賞した。1992年にV2としてシングル「背徳の瞳〜Eyes of Venus〜」をリリース。また、ロサンゼルスに自身のレコーディング・スタジオと自宅を購入し、制作と生活の拠点をアメリカに移した。MIDIやシンクラヴィアなどコンピュータ・ベースの制作環境に関心を持ち、バンドの枠を超えたプロジェクト「Violet UK」を構想する。1992年7月23日に東芝EMIと初めてとなるソロ契約の締結を発表。7月30日に日本武道館で『YOSHIKI TALK LIVE at 武道館』を開催し、1993年にX JAPANの作品としてリリースされた自らの半生を描いた楽曲「ART OF LIFE」をピアノ協奏曲形式で初演した。また、年末にNHKホールで行われた『第43回NHK紅白歌合戦』の全出場歌手で歌う合唱曲「TEARS〜大地を濡らして〜」を作詞・作曲し、会場のパイプオルガンで伴奏した。「TEARS〜大地を濡らして〜」もまた、X JAPANのシングル「Tears」として1993年にリメイクされた。東芝EMIからは、ビートルズのプロデューサーとして知られるジョージ・マーティンとのジョイント・プロジェクトとして、アルバム『Eternal Melody』と、シングル「Amethyst」が1993年にリリースされた。ジョージ・マーティンは日本武道館での「ART OF LIFE」の演奏をビデオを観てプロデュースを快諾した。1993年にはTBS系で10月から放送されたドラマ『徹底的に愛は…』の主題歌としてNOAのシングル「今を抱きしめて」をプロデュースし、第36回日本レコード大賞で優秀賞を受賞した。1994年にはクイーンのドラマーであるロジャー・テイラーとのコラボレーション・シングル「Foreign Sand」をリリースし、2人は国連UNESCOの呼びかけによりにより催された『GME '94 〜21世紀への音楽遺産をめざして〜 AONIYOSHI』で共演した。また、キッスのトリビュート・アルバム『トリビュート -KISS MY ASS-』に、ピアノ協奏曲にアレンジした「ブラック・ダイヤモンド」で参加した。同年にメジャー・レーベル「プラチナム・レコード」を設立し、GLAYをメジャー・デビューさせた。同レーベルからは、1996年に自身2作目となるクラシック音楽のコンピレーション・アルバム『Yoshiki Selection II』もリリースされた。1997年4月20日にボーカリストのToshlがX JAPANを脱退。同年9月22日に都ホテル東京で記者会見を開き、X JAPANの解散を発表した。2000年に新たなボーカリストを加えた形で再結成することや、自身も日本やアメリカで音楽プロデューサーとして本格的に活動することを予定していたが、1998年5月2日にギタリストのHIDEが急逝したことで精神的に落ち込み、頓挫。北野井子やDIR EN GREYのプロデュースを手がけるものの、表舞台には一切上がらずにいた。そんな中、『天皇陛下御即位十年をお祝いする国民祭典』の奉祝曲の制作依頼を受け、1999年11月12日に皇居前広場で行われた式典で作曲したピアノ協奏曲「Anniversary」を演奏。この時に受けた歓声が再起の契機となった。