Jeszcze przed rozpoczęciem okrążenia formującego doszło do bardzo dziwnej kraksy z udziałem Michaela Schumachera (Ferrari) i Christijana Albersa (Minardi). Obaj kierowcy zderzyli się ze sobą w drodze na prostą startową, a winnym całego zajścia został po wyścigu uznany siedmiokrotny mistrz świata, który rozgrzewając swoje opony jechał zygzakiem i w pewnym momencie znalazł się dokładnie na drodze jadącego znacznie szybciej Albersa. Za spowodowanie tej kraksy sędziowie udzielili później Schumacherowi reprymendy, a tymczasem obydwu kierowców czekał oczywiście start z linii boksów w zapasowych bolidach, co dla Albersa oznaczało utratę zaledwie jednego miejsca, natomiast Schumacher pierwotnie miał startować z szóstej pozycji, tak więc była to dla niego ogromna strata. Ponadto na start z boksów zdecydował się Narain Karthikeyan (Jordan), zjeżdżając tam pod koniec okrążenia formującego w celu uzupełnienia zapasu paliwa. Tak jak można było się spodziewać, Hindus nadzwyczaj dobry występ na kwalifikacjach zawdzięczał bardzo małej ilości paliwa.

Kierowcy Renault, Fernando Alonso i Giancarlo Fisichella wystartowali bardzo dobrze i utrzymali się na prowadzeniu. Co prawda Kimi Raikkonen (McLaren) wystartował nieco lepiej od Fisichelli, ale nie zdołał całkiem zrównać się z Włochem przed pierwszym zakrętem i pozostał na trzeciej pozycji. Tuż za plecami Fina znalazł się jego partner, Juan Pablo Montoya, który zgodnie z przewidywaniami już na starcie wyprzedził Jensona Buttona (B.A.R). Na pozycje od szóstej do dziewiątej korzystając z problemów Michaela Schumachera przesunęli się David Coulthard (Red Bull), Rubens Barrichello (Ferrari), Ralf Schumacher (Toyota) i Mark Webber (Williams). Młodszy z braci Schumacherów próbował wyprzedzić Barrichello po wewnętrznej stronie pierwszego zakrętu, ale w końcu musiał ustąpić, gdyż następujący zaraz po drugim trzeci zakręt był w przeciwną stroną, co stawiało Barrichello w bardziej korzystnym położeniu. Pierwszą dziesiątkę zaraz za pierwszym zakrętem zamykał drugi kierowca Toyoty, Jarno Trulli, któremu tuż po starcie udało się wyprzedzić Felipe Massę (Sauber).

Massę zdołał także przeskoczyć Takuma Sato (B.A.R), awansując dzięki ewidentnemu falstartowi aż o sześć pozycji w górę na starcie. Oczywiście Japończyka czekał wkrótce karny przejazd przez boksy, jednak zanim to się stało, Massa przypuścił odważny i zarazem skuteczny atak na bardzo ciasnym szóstym zakręcie i po wyprzedzeniu Sato znalazł się na 11 pozycji. Wyprzedzeni wcześniej przez Japończyka Antonio Pizzonia (Williams) i Christian Klien (Red Bull) na starcie zamienili się miejscami i na 13 pozycji był w tym momencie Klien. Na 15, 16 i 17 pozycję korzystając z pustych miejsc startowych pozostawionych przez Michaela Schumachera i Karthikeyana awansowali Jacques Villeneuve (Sauber), Tiago Monteiro (Jordan) i Robert Doornbos (Minardi), przy czym tego ostatniego pod koniec pierwszego okrążenia wyprzedził startujący z boksów Michael Schumacher. Stawkę 20 kierowców po pierwszym okrążeniu zamykali Albers i Karthikeyan.

Pod koniec czwartego okrążenia Sato zjechał do boksów by odbyć karę za falstart. Po powrocie na tor kierowca B.A.R znalazł się oczywiście na ostatniej pozycji. W międzyczasie Karthikeyan wyprzedził Albersa i awansował na 18 pozycję. Na siódmym okrążeniu Sato zabrał się do odrabiania strat i po wyprzedzeniu Albersa, Karthikeyana i Doornbosa na przestrzeni czterech kolejnych okrążeń awansował na 17 pozycję. Tymczasem lider wyścigu, Alonso, po 10 okrążeniach miał już ponad 11 sekund przewagi nad swoim partnerem, Fisichellą, za którym jak cień od początku wyścigu cały czas podążali kierowcy McLarena, Raikkonen i Montoya. Piąty Button tracił do Montoi blisko cztery sekundy, mając jednocześnie minimalną przewagę nad Coulthardem. Jadący na siódmej pozycji Barrichello miał już z kolei ponad 20 sekund straty do lidera.

Pierwszą rundę postojów pod koniec 14 okrążenia zapoczątkował jadący na 15 pozycji Monteiro. Dwa okrążenia później w boksach zjawili się także Coulthard, Trulli i Albers. Zanim jednak pozostali kierowcy zaliczyli pierwsze postoje, na 18 okrążeniu Montoya przejechał prawym przednim kołem po uchylonej klapie studzienki odprowadzającej wodę przy jednym z krawężników (Zakręt 10). Zdarzenie to doprowadziło do uszkodzenia opony w bolidzie Kolumbijczyka, a organizatorzy zaczęli zastanawiać się nad wypuszczeniem na tor samochodu bezpieczeństwa w celu dokładnego zbadania przyczyny incydentu. W międzyczasie Montoya zjechał do boksów po nową oponę, a wraz z nim rutynowy postój zaliczył Button. Gdy obaj kierowcy wrócili na tor, przed nimi był już samochód bezpieczeństwa. W chwilę później nadjechał Coulthard i niewiele myśląc wyprzedził Montoyę i Buttona, chociaż było to w tym momencie zabronione. Szkot zwolnił dopiero po dogonieniu samochodu bezpieczeństwa i gdy czekał na zgodę na wyminięcie go (Safety Car oczekiwał na lidera wyścigu), Montoya i Button słusznie wyprzedzili go. W końcu cała trójka otrzymała zgodę na wyminięcie SC, jednak całe zdarzenie kosztowało ich utratę cennych sekund, przez co nie zdążyli dogonić pozostałych kierowców, którzy swoje postoje mieli zaliczyć dopiero pod koniec 19 okrążenia.

Alonso i Fisichellę po 19 okrążeniach dzieliła już różnica blisko 20 sekund, tak więc obaj kierowcy bez problemu zatankowali paliwo i po powrocie na tor nadal zajmowali czołowe pozycje. Alonso utracił co prawdą całą swoją przewagę, ale z drugiej strony jadący na trzeciej pozycji Raikkonen nie zdołał wykorzystać większej ilości paliwa w baku (o ile tak rzeczywiście było) do przeskoczenia Fisichelli. Na trzech kolejnych pozycjach znaleźli się tymczasem Barrichello, Ralf Schumacher i Webber, korzystając oczywiście z faktu, iż samochód bezpieczeństwa wstrzymał na kilka sekund Montoyę, Buttona i Coultharda. Montoya na 19 okrążeniu musiał odbyć drugi postój, gdyż dopiero teraz mechanicy mogli uzupełnić zapas paliwa w jego bolidzie i w efekcie spadł aż na 14 pozycję. Przed nim znaleźli się Massa, Michael Schumacher (bez postoju), Klien, Pizzonia i Villeneuve. Na pozostałych miejscach jazdę kontynuowali Trulli, Monteiro, Sato, Karthikeyan, Doornbos i Albers.

W czasie gdy kierowcy oczekiwali na wznowienie wyścigu, Michael Schumacher popełnił błąd próbując rozgrzać swoje opony i/lub hamulce i wpadł w poślizg na 23 okrążeniu, kończąc tym samym udział w wyścigu w dosyć żenujący sposób na środku żwirowiska. Podobne kłopoty miał także inny były mistrz świata, Villeneuve, przy czym w przypadku Kanadyjczyka skończyło się tylko na utracie czterech miejsc, a w zasadzie to trzech, bowiem tuż przed wznowieniem wyścigu pod koniec 24 okrążenia Montoya wycofał się z rywalizacji ze względu na awarię silnika (w zasadzie gwarantowało to już Renault mistrzostwo w klasyfikacji konstruktorów). W międzyczasie drugi postój zaliczył Monteiro i jak się później okazało był to jego ostatni postój w tym wyścigu. Po powrocie na tor kierowca Jordana znalazł się przed Albersem na przedostatniej pozycji. Wznowieniu wyścigu przyniosło dwie zmiany w kolejności kierowców: Karthikeyan wyprzedził Sato i awansował na 13 pozycję, natomiast Villeneuve został wyprzedzony przez Doornbosa i spadł na 16 pozycję.

Na 28 okrążeniu Sato popełnił błąd podczas hamowania przed najwolniejszym zakrętem i wypadł na chwilę z toru, z czego skorzystali o razu Doornbos i Villeneuve, awansując kolejno na 14 i 15 pozycję. Na następnym okrążeniu jadący przed Doornbosem na 13 pozycji Karthikeyan nie wyrobił się na najszybszym zakręcie i po zahaczeniu o pobocze (bardzo śliski pas sztucznej trawy) z wielką siłą uderzył w barierę ochronną. Kierowcy na szczęście nic się nie stało, ale ponieważ roztrzaskany Jordan zatrzymał się w niebezpiecznym miejscu (o mało nie wpadł na niego Villeneuve) i na torze znalazła się duża ilość odłamków, konieczne stało się ponowne skorzystanie z usług samochodu bezpieczeństwa. Drugą neutralizację większość kierowców wykorzystała do odbycia ostatnich postojów w tym wyścigu.

Tym razem zespół Renault nie był już w tak komfortowej sytuacji, gdyż Alonso i Fisichellę dzieliło niespełna pięć sekund różnicy i aby obaj kierowcy mogli zaliczyć postoje na tym samym okrążeniu bez większych strat, Fisichella musiał spowolnić jadących zaraz za nim kierowców przed dotarciem na stanowisko serwisowe swojego zespołu. Włoch to właśnie uczynił, zapominając najwyraźniej, że FIA po Grand Prix Belgii zabroniła takich praktyk. Incydent ten wkrótce zaczęli badać sędziowie, a tymczasem Fisichella i tak nie zdołał utrzymać za swoim plecami Raikkonena, który dzięki szybszemu postojowi z boksów wyjechał przed kierowcą Renault. Fin nie był jednak drugi, bowiem pomiędzy nim i jadącym nadal na prowadzeniu Alonso znaleźli się trzej kierowcy, którzy nie zdecydowali się na postój w trakcie neutralizacji. Byli to Ralf Schumacher, Massa i Klien. Za Fisichellą na ósmej pozycji znalazł się Barrichello, natomiast na kolejną pozycję niemal z końca stawki awansował Sato, także nie decydując się w tym momencie na postój. Podobnie było w przypadku Monteiro – Portugalczyk znalazł się tuż za Webberem na 10 pozycji. Najbardziej stratni byli znowu Button i Coulthard, którzy po swoich drugich postojach znaleźli się dopiero na 11 i 12 pozycji. Stawkę 17 kierowców po 31 okrążeniach zamykali Trulli, Villeneuve, Pizzonia, Doornbos i Albers.

Jeszcze przed wznowieniem wyścigu Monteiro przepuścił Buttona na 10 pozycję, a to oznaczało, że chwilę wcześniej musiał go niesłusznie wyprzedzić (zapewne gdy Button wracał na tor po drugim postoju). Samochód bezpieczeństwa z toru zjechał pod koniec 34 okrążenia i kierowcy ponownie ruszyli do walki. Tuż po wznowieniu wyścigu Sato zaczął mieć poważne kłopoty ze skrzynią biegów i wkrótce zatrzymał się na poboczu, kończąc tym samym udział w Grand Prix Chin. Na ostatnią pozycję punktowaną awansował w tym momencie Webber. Tymczasem Doornbos zyskał aż dwa miejsca, gdyż oprócz skorzystania z kłopotów Sato, tuż wznowieniu wyprzedził także Pizzonię, awansując w ten sposób na 14 pozycję. Na 36 okrążeniu Coulthard wyprzedził Monteiro i powrócił do pierwszej dziesiątki. Cztery okrążenia później Pizzonia odzyskał 14 pozycję utraconą na rzecz Doornbosa. Kolejna zmiana w kolejności kierowców nastąpiła dopiero na 43 okrążeniu, kiedy to Villeneuve wyprzedził jadącego na 12 pozycji Trullego. Na następnym okrążeniu kierowcę Toyoty wyprzedził także Pizzonia, a tymczasem Barrichello jadący od pewnego czasu pod ogromną presją ze strony Webbera popełnił błąd podczas hamowania przed najostrzejszym zakrętem i nie tylko został wyprzedzony przez Australijczyka, ale także i przez Buttona. Do jego skóry zaczął się również dobierać Coulthard, spychając kierowcę Ferrari na 45 okrążeniu na 10 pozycję.

W międzyczasie jadący na czwartej pozycji Massa zaliczył ostatni postój w tym wyścigu, po którym znalazł się nadal na bardzo dobrej szóstej pozycji, co było niewątpliwą zasługą Barrichello, bowiem kierowca Ferrari przez dłuższy czas opóźniał jadących za nim kierowców o dobrą sekundę. Dzięki temu Massa na tor zdołał powrócić tuż przed Webberem. Na kolejnym okrążeniu ostatni postój zaliczył także Klien, który dzięki późniejszej o jedno okrążenie wizycie w boksach zdołał nawet przeskoczyć Massę, powracając na tor tuż przed nim na piątej pozycji. Ostatni kierowca mający na swoim koncie tylko jeden postój, Ralf Schumacher, drugie tankowanie paliwa zaliczył na 47 okrążeniu. Kierowca Toyoty w trakcie postoju został tylko wyprzedzony przez Raikkonena i Fisichellę, tak więc na tor powrócił na czwartej pozycji. W międzyczasie Barrichello zjechał do boksów po nową oponę i w efekcie spadł na 14 pozycję. Przed nim znaleźli się Villeneuve, Monteiro (Portugalczyk na 46 okrążeniu został wyprzedzony przez kierowcę Saubera), Pizzonia i Trulli. Na 52 okrążeniu Fisichella zaliczył karny przejazd przez boksy za blokowanie innych kierowców przed drugim postojem. Dzięki temu na trzecią pozycję awansował Ralf Schumacher.

Na 53 okrążeniu z wyścigu odpadł jadący na ostatniej pozycji Albers po odpadnięciu śruby mocującej lewe przednie koło. Następnie dwa okrążenia później ponadplanowy postój zaliczył Trulli w celu wymiany uszkodzonej opony. Z kolei na ostatnim okrążeniu pękła jedna z opon w bolidzie Pizzonii i Brazylijczyk nie dojechał do mety. Z kłopotów kierowcy Williamsa skorzystali Monteiro i Barrichello, kończąc wyścig kolejno na 11 i 12 pozycji. Pizzonia ostatecznie został sklasyfikowany na 13 pozycji tuż przed Doornbosem, który nieopatrznie zjechał do boksów pod koniec 56 okrążenia, bowiem nie zdawał sobie sprawy, że tuż przed metą zdołał się jeszcze oddublować. Tymczasem ostatni wyścig sezonu 2005 w iście mistrzowskim stylu wygrał Alonso, zapewniając jednocześnie ekipie Renault wraz ze swoim partnerem tytuł najlepszego konstruktora bolidów Formuły 1.