A rajtnál a pole pozícióból startoló Charles Leclerc tökéletes ütemben lőtt ki, ezzel szélárnyékot biztosított a harmadik helyről induló csapattársának, Sebastian Vettelnek, aki megelőzte Hamiltont és a monacóit is, és elsőként fordult el az első kanyarban.
A verseny csaknem feléig megmaradt a Vettel, Leclerc, Hamilton sorrend, a Ferrari monacói pilótája ugyanakkor a csapatrádión az előzetesen megbeszélt stratégiával kapcsolatban kérdőre vonta versenymérnökét, és arról érdeklődött, Vettel mikor fogja maga elé engedni. Leclerc a 22., Vettel pedig a 26. körben hajtott a bokszba kerékcserére, a Ferrari végül így oldotta meg a pilóták helycseréjét. A négyszeres világbajnok németnek ezt követően szinte azonnal meghibásodott a Ferrarija, ezért fel kellett adnia a versenyt, a kiállása miatt elrendelt virtuális biztonsági autós szakasz ideje alatt pedig a két Mercedes-pilóta, Hamilton és az addig negyedik Valtteri Bottas is megkapta a friss abroncsokat.
Ezzel Hamilton állt az élre, míg Leclercet a második helyről egy újabb biztonsági autós szakasz közben kihívta a bokszba a csapata friss abroncsokért, ezzel a monacói Bottas mögé került. Az utolsó 20 körre egyetlen kérdés maradt, mégpedig az, hogy sikerül-e Leclercnek megküzdenie a két Mercedes-pilótával a futamgyőzelemért, és bár egy-két támadásra maradt ereje Bottas ellen, előzni nem tudott. Pontot szerzett továbbá Max Verstappen (Red Bull), Alexander Albon (Red Bull), Carlos Sainz Jr. (McLaren), Sergio Pérez (Racing Point), Lando Norris (McLaren), Kevin Magnussen (Haas) és Niko Hülkenberg (Renault).
Hamilton – aki a leggyorsabb körért járó egy pontot is bezsebelte – Oroszországban negyedszer diadalmaskodott, és ez az idei kilencedik, egyben pályafutása 82. futamgyőzelme, amelynek eredményeként már 73 ponttal vezet Bottas előtt.
