A brit címvédő az időmérőt követően csupán ezredmásodpercekkel szorult a második rajtpozícióba, így a részint vizes pályán kezdődő futamon szikrázó csatára volt kilátás. A tűzijáték azonban elmaradt, Hamilton ugyanis lemaradt, az első kanyarban nyolcadikként fordult. „A nyirkos aszfaltnak nincs köze a rossz rajtomhoz, én hibáztam” – ismerte el később az Autosportnak nyilatkozó Hamilton. Az indulás utáni métereken Rosberg mögött Max Verstappen következett a Red Bullal, harmadikként Sergio Pérez haladt. Hamilton először a nyolcadik körben tudott javítani pozícióján.
Az élmenők a 11. körtől kezdődően sorra hajtottak a depóba kerékcserére, a lágy abroncsokon induló élmezőny tagjai egyaránt kemény keverékekre váltottak. Ekkor egyetlen kör erejéig Hamilton vezette a mezőnyt, a 14. fordulóban azonban az ő autóján is cseréltek, így hátraesett.
A mezőnyben több akciót hozó versenyen féltávjánál Rosberg, Verstappen, Sebastian Vettel, Hamilton sorrendben haladtak, az élen azonban nem volt küzdelem. Verstappen négy másodpercnyi lemaradással követte Rosberget, közelebb mégsem fért hozzá: a holland rendre a gumikra panaszkodott. A második szervizlátogatás során egyedül Vettel és a Ferrari kockáztatta meg a lágy abroncsok használatát, Hamilton feljött a harmadik helyre.
Az utolsó körökben Hamilton egészen közel került Verstappenhez, megelőzni azonban nem tudta. A bajnoki pontversenyben előnyét 33 pontra, azaz már több mint egy győzelemnyire növelő Rosberg mögött így Verstappen, Hamilton volt a befutó sorrendje – a hollanddal szemben egyébként agresszív védekezése miatt vizsgálat indult, melyet végül megúszott versenyigazgatói intéssel. Ezt követően a Mercedes óvással élt, a versenyzőket azonban csak a következő helyszínen hallgatják meg.
„Tökéletes hétvégénk volt, boldog vagyok, hogy egy olyan legendás helyszínen tudtam nyerni, mint Szuzuka. Tisztában vagyok vele, hogy 33 pontra növeltem az előnyömet, én azonban egyelőre a következő feladatra koncentrálok, ahogy ezúttal is tettem. Még van néhány verseny, csak ezt tartom a fejemben” – értékelt a leintést követően a győztes.
Japánban minden istálló mindkét autója célba ért, a legboldogabbak azonban a Mercedes garázsában dolgozók lehettek: a német gyártó a csapatok pontversenyében behozhatatlan előnyre tett szert, így sorozatban harmadszorra hódította el a konstruktőrök közötti elsőséget.
