A rajt után Bottas azonnal és könnyedén megelőzte Hamiltont, míg Leclerc Vettelt szorongatta, de nagyon figyelt a csapattársára, így viszont Verstappen az első kanyar után ismét előtte autózott. A középmezőnyben Ricciardo a fűre húzódott, és ezt a Renault első szárnya bánta, a hazai közönségkedvenc és Kubica is egy kör után szárnycseréért hajtott a bokszba.

Az első hat helyen Bottas, Hamilton, Vettel, Verstappen, Lecerc és Magnussen haladt, és egyre nőtt köztük a távolság, még Verstappen tudott a leginkább közel maradni Vettelhez. A 8. körben Leclerc kisodródott, és a kavicságyon is át kellett hajtania, de pozíciót nem vesztett.

A 11. körben füstölni kezdett, majd kigyulladt Sainz McLarenje, így remek rajtja után ő lett az idény első kiesője.

A tervezett kiállásokat Kimi Raikkönen kezdte meg a 13. körben, gond nélkül cseréltek kereket a szerelői.

Az első körök alapján még úgy tűnt, hogy minden remény ellenére nem igazán lehet előzni ezen a pályán ebben az évben sem, így a taktikai csatákat ígért a futam.

A 19. körben Magnussen mégis hibába hajszolta a használt gumikon szenvedő Giovinazzit, aki hamar három helyet is bukott.

Bottas - jóval Hamilton és Vettel után - csak a 24. körben állt ki kerékcserére, és ekkor már egy teljes célegyenesnyi előnye volt a mezőny két legnagyobb sztárjával szemben.

Két körrel később Verstappen is érkezett kerékcserére, és aztán Vettelék mögé tért vissza, miközben a mezőny közepe Giovinazzi előzésével küzdött.

Féltávnál Lecerc is meglátogatotta szerelőit, ezzel visszaállt az első kanyar után kialakult sorrend, igaz, a különbségek nagyon másként alakultak, Bottas előnye már 16 másodperc volt csapattársával szemben, Hamilton ráadásul körökkel korábban azt jelezte, hogy a gumik idejekorán elfogyhatnak a Mercedesén.

A 31. körben Verstappen óriási csatában megelőzte Vettelt, és előrelépett a harmadik helyre. Csapattársa, Gasly a gumicserék után a hatodik helyen autózott, de még nem volt a bokszutcában.

Féltáv után nem sokkal Ricciardo és Grosjean is feladta a futamot.

A 37. körben Kvyat megpróbálta megelőzni Strollt, de nem kisodródott, és rengeteg időt vesztett. Ezzel együtt megelőzte Gaslyt, aki utolsóként járt a bokszutcában.

A Ferrari szenvedett, különösen négyszeres világbajnoka: 15 körrel a vége előtt Vettel hátránya 9 másodpercnél is több volt Verstappen mögött, ráadásul tempósan közeledett a csapattársa.

A hajrára Bottas előnye már több mint 25 másodperc volt, és mivel Verstappen egyszer lesodródott, így elvesztette a valós esélyét Hamilton megelőzésére. Leclerc ugyanakkor teljesen megérkezett a frissebb abroncsokon Vettelre, de aztán nem támadta csapattársát, inkább lemaradt kissé tőle.

Az utolsó körökben az új szabály szerint a leggyorsabb körért járó plusz egy pontért küzdöttek, Bottas a fölényes győzelem mellé ezt is begyűjtötte, ezért az új szabályok szerint - csapatával együtt - pluszpontot kapott. A 29 éves Bottasnak - aki az előző szezonban egyszer sem tudott nyerni - ez volt pályafutása negyedik futamgyőzelme és 31. dobogós helyezése.

Melbourne tehát a Mercedes sikerét hozta, a Ferrari kis híján egyperces hátrányban végzett Bottashoz képest. A finn pilóta a futam után kissé hitetlenkedve élete versenyének nevezte az Ausztrál Nagydíjat, Hamilton a csapat eredményét és Bottas megérdemelt sikerét emelte ki, míg Verstappen elégedett volt Vettelék legyőzésével. A folytatás két hét múlva, Bahreinben következik.