Lewis Hamilton certificó el primer abandono de la historia del circuito madrileño en la séptima vuelta, después de quedarse sin frenos. El piloto británico de Ferrari ya había avisado por radio de problemas en el segundo giro, cuando notificó un contacto con el muro que anticipaba las dificultades que terminarían por dejarle fuera.
El incidente entre los dos españoles se produjo en la vuelta 13, cuando Alonso intentó adelantar a Sainz y este no le dejó espacio suficiente, en un choque leve que desprendió piezas del Aston Martin del asturiano. Alonso se quejó por radio tras el contacto, mientras Dirección de Carrera abría una investigación que en la vuelta 21 derivó en una sanción de cinco segundos para Sainz, al considerar que no cedió el hueco necesario.
El piloto de Williams cumplió el castigo en su parada en boxes de la vuelta 25, ocasión que aprovechó para cambiar el alerón dañado. El episodio dejó a ambos relegados: en la vuelta 29, Alonso marchaba decimoctavo y Sainz era último, condición agravada por los abandonos previos de Lance Stroll y del propio Hamilton.
Norris, que había firmado la pole y lideraba desde la salida, protagonizó uno de los momentos más comentados al entrar a boxes justo cuando finalizaba el Virtual Safety Car activado por la salida de pista de Stroll en la vuelta 15. La parada, fuera de tiempo, le hizo pasar de líder a quinto en cuestión de segundos.
El coche de seguridad virtual se decretó tras el abandono del piloto de Aston Martin, que se fue largo en la zona de Ifema, en la penúltima curva del trazado, obligando a varios equipos a adelantar sus estrategias de parada. Charles Leclerc aprovechó para hacerse con el liderato virtual, con Andrea Kimi Antonelli, líder del Mundial antes de esta cita, a apenas un segundo.
Antonelli, consciente de que no podía superar al monegasco pese a mostrar un ritmo superior, optó por gestionar el desgaste de sus neumáticos en la fase intermedia. Max Verstappen, por su parte, tuvo que ceder dos posiciones tras las instrucciones de Red Bull por haberse saltado curvas en la primera vuelta, una orden que generó su malestar por radio.
El trazado, totalmente nuevo y ubicado en el recinto ferial de la capital, sustituye este año a Montmeló como sede del Gran Premio de España, que se disputaba en el circuito catalán desde 1991. Madrid ha desplegado un amplio dispositivo en torno a la cita, con zonas de aficionados de distinto precio repartidas por la ciudad y acciones promocionales como el monoplaza de Alpine instalado en una azotea madrileña antes del regreso de la competición.
Al estreno del Gran Premio asistió la familia real, con la presencia de la infanta Sofía junto a Felipe VI y Leonor. En la vuelta 29, la carrera seguía marcada por los incidentes, con los dos españoles hundidos en las últimas plazas de la parrilla.

