A 32 éves Hamiltonnak ez volt pályafutása 54. futamgyőzelme, a vb-címvédő Mercedes istálló pedig így sikerrel ünnepelte a 150. F1-es versenyét. A harmadik helyen Max Verstappen, a Red Bull holland pilótája zárt Sanghajban.
A rajtnál úgy tűnt, Vettel nem jól foglalta el a helyét a második rajtkockán, de a mezőny ennek ellenére elindulhatott. Hamilton megtartotta a vezető pozíciót, mögötte Vettel, Valtteri Bottas (Mercedes) volt a sorrend az első kanyarban.
A negyedik körben Antonio Giovinazzi (Sauber) a célegyenesben megcsúszott és a falnak csapta a versenyautóját, ezért a versenybírák a pályára küldték a biztonsági autót. A pilóták nagy többsége ezt a periódust használta arra, hogy a felszáradó, félig nedves aszfaltra alkalmas gumikat lecserélje a száraz felületen alkalmazott abroncsokra.
A Safety Car a nyolcadik körben engedte útjára a mezőnyt, ekkor Hamilton, Daniel Ricciardo (Red Bull), Verstappen volt az első három sorrendje, majd a két Ferrari következett Kimi Räikkönen, Vettel sorrendben.
A 11. körben Verstappen megelőzte Ricciardót és üldözőbe vette az élen száguldó Hamiltont, közben Räikkönen és Vettel nagy csatába keveredett Ricciardóval a harmadik helyért.
Vettel a 20. körben egy határozott manőverrel megelőzte Räikkönent, majd két körrel később látványos és agresszív módon lehagyta Ricciardót is. A Ferrari német versenyzője a 29. körre Verstappent is utolérte, s kihasználva, hogy a holland pilóta autóján kopottak a gumik, megelőzte riválisát, így feljött másodiknak.
Ezután a Red Bull pilótáinak kerékcserére kellett kiállniuk a boxba, a 35. körben pedig Vettel is így tett, két körrel később aztán a versenyben magabiztosan vezető Hamilton is új abroncsokat kapott.
A hajrában Hamilton magabiztosan őrizte meg az első helyet, Vettel másodikként zárt, Verstappen pedig - bár csapattársa, Ricciardo az utolsó körökben komoly védekezésre kényszerítette - megtartotta a harmadik pozíciót.
A vb egy hét múlva, a Bahreini Nagydíjjal folytatódik.