Note : Kamui Kobayashi, 18e temps des qualifications, a été rétrogradé de 5 places sur la grille pour ne pas s'être présenté au contrôle de la FIA à l'issue de la séance de qualification. Il s'élance de la 23e place sur la grille.
Hamilton prend l’avantage sur Petrov dès le deuxième tour alors que Jaime Alguersuari abandonne sur casse moteur. En tête de course, Vettel creuse l’écart : au sixième passage sur la ligne, il possède une avance de 6 secondes sur Alonso, 7 s sur Webber, 8 s sur Massa et 10 s sur Hamilton. Jenson Button est le premier à changer ses pneus au 14e tour, suivi par Vitantonio Liuzzi qui entre changer son aileron avant dont les débris trainent sur la piste, provoquant la sortie de la voiture de sécurité.
En repartant de son emplacement, Rosberg perd sa roue arrière droite mal fixée par ses mécaniciens : elle rebondit dans la pitlane, blessant un mécanicien Williams et créant la confusion chez les mécaniciens de Renault qui libèrent Kubica alors que Sutil entre sur son emplacement : l’accrochage cause l’abandon du pilote Force India tandis que Kubica peut poursuivre sa course, avant d’être pénalisé par un drive-through à la suite de cet accrochage, puis d’abandonner au vingt-troisième tour.
Kamui Kobayashi, parti de l’avant-dernière place sur la grille pour ne pas s’être présenté au pesage la veille, effectue une belle remontée, change ses pneus dès le tour suivant alors que Webber, qui n’a pas encore changé ses gommes, occupe la première place. Lors de la relance de la course, au 17e tour, Vettel ralentit fortement Alonso derrière lui, ce qui favorise l’échappée de son équipier en tête : la direction de course indique qu’elle lance une enquête sur ce fait de course. Au 18e passage, Webber devance Vettel de 4 secondes, Alonso de 5 s, Hamilton de 6 s, Massa de 7 s, Barrichello et Petrov de 10 s et Hülkenberg de 11 s. Au vingt-troisième tour, Lewis Hamilton abandonne puis, au vingt-huitième tour, Vettel reçoit sa pénalité (drive-through) qu’il purge au 31e tour. Il reprend la piste en troisième position, derrière Alonso.
Au 32e tour, Webber est toujours en tête de la course mais il ne s’est toujours pas arrêté changer de pneus. Alonso le suit à 14 secondes, Vettel à 18 s, Massa à 20 s, Barrichello à 36 s, Petrov à 38 s, Hülkenberg à 40 s, de la Rosa à 41 s, Button à 43 s et Kobayashi à 44 s. Webber cherche à creuser un écart suffisant sur Alonso et Vettel avant de rentrer au stand. Au 43e tour, il possède 23 secondes d’avance sur Alonso, ce qui lui permet désormais de s’arrêter, changer ses pneus tendres contre des durs et reprendre la piste en tête.
Barrichello, qui occupait la sixième place, chausse enfin de nouveaux pneus au 55e tour et reprend la piste en onzième position, derrière Schumacher. Après une longue chasse, le Brésilien lui ravit la dixième place au 66e tour bien que Schumacher l’ait serré contre le mur dans la ligne droite, forçant Barrichello à mettre deux roues dans l’herbe.
Mark Webber remporte sa quatrième victoire de la saison et prend la tête du championnat du monde. Fernando Alonso termine deuxième devant Vettel. Suivent Massa, Petrov, Hülkenberg, de la Rosa qui inscrit ses premiers points de la saison, Button, Kobayashi (qui a effectué une remontée de 14 places) et Barrichello.
Mark Webber passe la barre des 400 tours en tête d'un Grand Prix (414 tours).
Sakon Yamamoto, pilote essayeur chez HRT, remplace Karun Chandhok lors de ce Grand Prix, il l'avait déjà remplacé lors de l'épreuve précédente à Hockenheim.
Derek Warwick (146 départs en Grands Prix de Formule 1 dont 2 meilleurs tours en course et 4 podiums, vainqueur des 24 Heures du Mans 1992) a été nommé par la FIA conseiller pour aider dans leurs jugements le groupe des commissaires de course lors de ce Grand Prix. Il a déjà rempli cette fonction lors du Grand Prix d'Espagne 2010.
Fernando Alonso et Heikki Kovalainen ont été punis respectivement de 1 200 euros et 600 euros pour excès de vitesse lors des essais libres. Alonso a été flashé à 65,2 km/h et Kovalainen à 62,5 km/h alors que la vitesse est limitée à 60 km/h.
Vitaly Petrov, Sakon Yamamoto, Timo Glock et Lucas di Grassi ont reçu une réprimande à la suite de la séance de qualification pour avoir bouclé leur tour de décélération en dessous du temps minimum indiqué sur leur tableau de bord. Cette règle, introduite un peu plus tôt cette saison, a pour objectif que les pilotes dans un tour rapide ne soient pas gênés par ceux qui ralentissent pour rejoindre leur stand.
Michael Schumacher a été puni par les commissaires du Grand Prix de Hongrie à la suite de sa manœuvre en fin de course quand, alors qu’il défendait sa dixième place, il avait fortement tassé Rubens Barrichello contre le muret des stands pour l’empêcher de passer, le Brésilien évitant l'accident à pleine vitesse de justesse. Michael Schumacher sera rétrogradé de dix places sur la grille de départ du prochain Grand Prix de Belgique.