Menempati pole position, Hamilton langsung melesat saat balapan mulai. Setelah pitstop pertama, posisi beberapa pebalap berubah kecuali Hamilton yang jauh memimpin di depan.
Setelah 18 putaran, Alonso berada di urutan dua, tertinggal 3,7 detik dari Hamilton. Vettel, Rosberg, dan Ricciardo di urutan tiga hingga lima.
Dia harus bertarung dengan Fernando Alonso sampai lap akhir sebelum merebut podium dua tersebut.
Rosberg akhirnya berhasil melewati Vettel dan terus mendekati Alonso yang tertinggal 7,7 detik dari Hamilton setelah menyelesaikan 24 lap.
Hamilton akhirnya meraih hat-trick pertamanya di Formula 1 setelah menyentuh garis finis GP China di urutan pertama. Hamilton menjuarai dua seri sebelumnya di Malaysia dan Bahrain.
Rosberg menyusul dengan finis kedua. Ini juga kali ketiga secara beruntun Rosberg finis kedua di belakang Hamilton. Rosberg adalah juara seri pertama di Australia.
Meski menang, Hamilton masih berada di bawah Rosberg di klasemen sementara F1. Rosberg memimpin dengan 79 poin, selisih 4 empat poin dari Hamilton dengan 75 poin.
Alonso naik ke posisi ketiga dengan 41 poin, satu peringkat dari Hulkenberg 36 poin. Sedangkan Sebastian Vettel di peringkat kelima dengan 33 poin.
Kesuksesan duo Mercedes ini, sekaligus mengukuhkan mereka di klasemen konstruktor dengan koleksi 154 poin, unggul 97 poin dari Red Bull di posisi kedua.