Jabarkan 2012 dari Narain Karthikeyan

Pada tanggal 3 Februari 2012, dipastikan bahwa Karthikeyan kembali bergabung bersama dengan tim HRT untuk musim 2012, dan akan bermitra bersama dengan Pedro de la Rosa.

Di Grand Prix Australia, dia dan rekan setimnya, yaitu Pedro de la Rosa, tidak dapat lolos babak kualifikasi untuk balapan ini. Di Malaysia, kedua mobil HRT berhasil lolos, dengan Karthikeyan yang start di urutan ke-23 karena penalti gir boks turun 5 tempat untuk Heikki Kovalainen, start basah dan HRT bertaruh untuk start balapan dengan ban basah penuh, sedangkan mobil lain memulai balapan ini dengan menggunakan ban perantara. Pada saat hujan meningkat, pertaruhan itu terbayar karena mobil lain harus masuk ke dalam pit untuk memakai ban basah penuh, yang mempromosikan Karthikeyan ke tempat kesepuluh, yang memberikan satu poin, sebelum mobil keselamatan dan kemudian bendera merah dikeluarkan untuk hujan lebat. Pada saat restart, setelah beberapa putaran lagi di belakang mobil keselamatan, lintasan cukup kering untuk ban perantara, dan beberapa pembalap masuk ke dalam pit pada saat mobil keselamatan masuk kembali, namun Karthikeyan tetap keluar dan berada di posisi ke-5 pada satu titik, sebelum pembalap McLaren, yaitu Jenson Button, menabraknya pada saat mereka berlomba untuk mendapatkan posisi. Namun, Karthikeyan mengalami kerusakan, tetapi dia masuk ke dalam pit untuk mengganti ban menengah, yang menjatuhkannya ke barisan belakang, rekan setim bar de la Rosa yang melakukan penalti drive-through. Pada putaran ke-47, pembalap Red Bull, yaitu Sebastian Vettel, mengalami pecah ban setelah mobilnya mengenai sayap depan mobil Karthikeyan, pada saat akan meng-over-lap-nya, dan Vettel terpaksa masuk ke dalam pit, dan mengganti ban yang bocor, yang membuat Vettel turun dari tempat ke-4, finis di urutan ke-11; Karthikeyan menyelesaikan balapan ini di urutan ke-21, namun dia diberi penalti 20 detik setelah balapan karena terlibat dalam tabrakan, yang berarti dia turun ke urutan ke-22 dan terakhir, di belakang de la Rosa.

Pasca balapan, Vettel dan bos tim Red Bull, yaitu Christian Horner, mengkritik cara membalap Karthikeyan, dengan Vettel yang menyebut Karthikeyan sebagai "ketimun". Karthikeyan membalas Vettel, dengan menyebutnya sebagai "bayi cengeng". Belakangan, Kartikeyan memutuskan untuk mengadakan gencatan senjata dengan Vettel, menyatakan rasa hormatnya terhadap kemampuan Vettel, dan berkata bahwa, "Saya pikir kita harus menghadapinya dengan cara yang matang dan melupakannya."

Kartikeyan lolos babak kualifikasi di posisi yang paling terakhir untuk lima balapan berikutnya (terbatas di Spanyol, di mana Lewis Hamilton dikeluarkan dari sesi kualifikasi, dan di Monako, di mana Sergio Pérez jatuh tanpa menetapkan waktu) namun ia start dari posisi ke-24 dan terakhir sebanyak dua kali (di Bahrain dan Kanada) karena pembalap lain mengambil penalti grid. Di China, dia finis di posisi ke-22, di depan pembalap Caterham, yaitu Heikki Kovalainen. Di Bahrain, dia finis di urutan ke-21, dan diklasifikasikan di depan pembalap Williams, yaitu Bruno Senna yang tersingkir karena mengalami masalah rem pada mobilnya. Di Spanyol, dia mundur setelah mur roda mobilnya mengalami kerusakan di putaran ke-22 karena pit stop yang gagal. Di Monako, dia start dari posisi ke-22, di depan Pérez dan Pastor Maldonado yang dihukum, dan menyelesaikan balapan ini di urutan ke-15, dan diklasifikasikan di depan pembalap McLaren, yaitu Jenson Button, yang tersingkir setelah mobilnya mengalami kerusakan akibat tabrakan dengan Kovalainen. Di Kanada, dia pensiun untuk yang kedua kalinya di musim ini setelah mengalami kegagalan rem pada mobilnya di putaran ke-22, yang membuatnya berputar di tikungan 1, dan kemudian berhenti di putaran tersebut. Rekan setimnya, yaitu Pedro de la Rosa, mundur dengan masalah serupa dua putaran kemudian.

Di Grand Prix Eropa, Karthikeyan untuk yang pertama kalinya di musim ini lolos babak kualifikasi di urutan ke-22, mengungguli pembalap Marussia, yaitu Charles Pic, dengan Timo Glock yang melewatkan sesi kualifikasi dan balapan karena sakit. Dia menyelesaikan balapan ini di urutan ke-18, di belakang Pic dan de la Rosa, tetapi diklasifikasikan di depan Lewis Hamilton, yang mundur setelah tersingkir dengan dua putaran tersisa. Dia menyelesaikan 3 balapan berikutnya sebagai pembalap yang finis di klasifikasi terakhir, sebelum pensiun di Hongaria karena suspensi mobilnya mengalami kerusakan. Dia lolos babak kualifikasi di posisi yang paling terakhir di Belgia, sebelum melaju setinggi-tingginya ke posisi ke-13 selama balapan, dengan kecepatan yang baik, sebelum tersingkir di putaran ke-30 karena suspensi mobilnya – lagi-lagi – mengalami kerusakan. Dia berhasil mengungguli rekan setimnya, yaitu de la Rosa, untuk yang pertama kalinya pada tahun ini di Monza, tetapi pada akhirnya finis di belakangnya di urutan ke-19. Dia mengungguli dia sekali lagi di Singapura, kali ini lebih dari satu detik, tetapi tersingkir di tikungan ke-16 pada putaran ke-30.

Karthikeyan start dari urutan ke-24 di Suzuka, setelah mengalami kecelakaan pada saat sesi latihan bebas, dan oleh karena itu, dia harus menggunakan lantai sasis spek lama. Dia berada di depan Pic dan de la Rosa untuk beberapa waktu, hingga berhenti dengan getaran di putaran ke-32. Dia melakukan strategi satu kali pit-stop di Korea, dan finis terakhir di urutan ke-20, hampir satu putaran di belakang Pic, yang berada di posisi ke-19. Di India, dia sekali lagi finis di posisi terakhir, melaju dengan kerusakan sayap ringan akibat tabrakan di tikungan pertama. Dia tersingkir dengan cara yang spektakuler pada putaran ke-9 di Abu Dhabi, setelah setir mobilnya patah, dan dia ditabrak dari belakang oleh Nico Rosberg. Dia lolos babak kualifikasi di posisi ke-24 di Austin, di tengah kekhawatiran bahwa dia dan rekan setimnya akan berada di luar waktu 107% setelah berjuang untuk memanaskan ban dalam latihan di sirkuit baru, dan kemudian finis terakhir di posisi ke-22, juga dituduh oleh Vettel menahan lajunya saat di-over-lap, dan membiarkan Lewis Hamilton untuk memimpin jalannya lomba. Dia start dari posisi ke-23 di Brasil, dan sempat naik ke posisi ke-11 selama stint di pembukaan balapan yang penuh dengan insiden. Dia pada akhirnya mundur dan finis terakhir di urutan ke-18. Dia menyelesaikan musim ini di urutan ke-24, dengan nol poin.