Kimi Raikkonen (McLaren) wystartował bezbłędnie i niezagrożony zmierzał w kierunku pierwszego zakrętu. Tymczasem startujący z drugiej pozycji Mark Webber (Williams) podobnie jak na torze Imola nie ruszył zbyt szybko z miejsca i po chwili został wyprzedzony przez Fernando Alonso (Renault) i Ralfa Schumachera (Toyota). Na wyprzedzenie młodszego z braci Schumacherów ochotę miał jego partner, Jarno Trulli, który jednak nie zauważył chyba, że po lewej stronie atakuje go Juan Pablo Montoya (McLaren). Kolumbijczyk był już z boku kierowcy Toyoty, gdy ten próbując wyprzedzić swojego partnera wykonał gwałtowny skręt w lewo. Problem polegał na tym, że dla Montoi zabrakło w tym momencie miejsca i jedynym sposobem na uniknięcie kolizji było zjechanie na chwilę na trawiaste pobocze. Manewr ten kosztował kierowcę McLarena utratę co najmniej dwóch miejsc, gdyż zanim to się stało, był już przed Giancarlo Fisichellą (Renault). Włoch ostatecznie utrzymał się na szóstej pozycji, a pomiędzy nim i Montoyą znalazł się Michael Schumacher (Ferrari).

Na dziewiątej i dziesiątej pozycji utrzymali się David Coulthard (Red Bull) i Felipe Massa (Sauber), a tuż za Brazylijczykiem znalazł się jego partner, Jacques Villeneuve, który tuż po starcie zdołał wyprzedzić drugiego kierowcę Red Bull, Vitantonio Liuzziego. Co ciekawe Villeneuve źle ustawił się na 12 polu startowym (jego bolid stał wyraźnie ukosem) i w dodatku można by przysiąc, że popełnił falstart. Sędziowie jednak albo nie zwrócili na to uwagi, albo było to w granicach tolerancji, gdyż Kanadyjczyka nie spotkała za to żadna kara. Liuzziego zdołał także wyminąć Nick Heidfeld (Williams), który po starcie z przedostatniej pozycji wyprzedził ponadto Rubensa Barrichello (Ferrari), a także mających problemy z ruszeniem z miejsca kierowców Minardi i Naraina Karthikeyana (Jordan). Ostatnią trójkę wyminął także Barrichello, awansując w ten sposób na 14 pozycję, a tuż za nim znaleźli się Karthikeyan i startujący z końca stawki za wymianę silnika przed wyścigiem drugi kierowca Jordana, Tiago Monteiro.

Tymczasem kierowcy Minardi ze względu na problemy z elektroniką w swoich bolidach PS05, po przejechaniu kilku metrów zatrzymali się w miejscu i po chwili wysiedli ze swoich aut. Porządkowi mieli jednak wyraźne problemy z usunięciem stojących na prostej startowej bolidów Minardi i w tej sytuacji konieczna była neutralizacja wyścigu. Zaraz przed wypuszczeniem na tor samochodu bezpieczeństwa Heidfeld wyprzedził Liuzziego i awansował na 12 pozycję. W trakcie neutralizacji bolidy Minardi trafiły do boksów, gdzie mechanikom z włoskiej stajni udało się ponownie uruchomić silniki i dzięki temu Christijan Albers i Patrick Friesacher w końcu wystartowali, mając już jednak dwa okrążenia straty do lidera. W międzyczasie wyścig został wznowiony i moment ten do wyprzedzenia Michaela Schumachera wykorzystał specjalista od restartów, Montoya, odzyskując w ten sposób siódmą pozycję.

Po 10 okrążeniach przewaga prowadzącego od startu Raikkonena nad Alonso wynosiła ponad sześć i pół sekundy. Kierowca McLarena był szybszy od Hiszpana mniej więcej o sekundę na każdym okrążeniu. Trzeci Ralf Schumacher miał już blisko 10 sekund straty do lidera, a tuż za nim w niewielkich odstępach podążali Webber, Trulli i Fisichella. Montoya do pewnego momentu także jechał tuż za tą grupką kierowców, jednak po efektownym poślizgu na siódmym okrążeniu stracił kilka sekund. Mimo to udało mu się utrzymać przed Michaelem Schumacherem. W międzyczasie z wyścigu odpadł jadący na 13 pozycji Liuzzi, dla którego w przeciwieństwie do Montoi poślizg zakończył się wizytą na środku żwirowiska, skąd nie udało mu się już wyjechać. Na 13 okrążeniu Monteiro wykorzystał błąd popełniony w tym samym miejscu toru przez swojego partnera, Karthikeyana i awansował na 14 pozycję. Dwa okrążenia później Friesacher wypadł z toru na szybkim wirażu Renault i podobnie jak Liuzzi nie zdołał powrócić już do wyścigu.

Pierwszą rundę postojów pod koniec 18 okrążenia zapoczątkował jadący dotąd na piątej pozycji Webber. Na kolejny zjazd do boksów musieliśmy jednak czekać aż do 24 okrążenia, co dobitnie świadczyło o tym, że Webber wysoką pozycję startową zawdzięczał głównie mniejszej ilości paliwa w baku w stosunku do swoich rywali. W międzyczasie awaria skrzyni biegów wyeliminowała z wyścigu drugiego kierowcę Minardi, Albersa. Pierwsza runda postojów dla kierowców zamierzających dwukrotnie odwiedzać boksy zakończyła się na 32 okrążeniu, kiedy to Michael Schumacher zaliczył pierwsza tankowanie paliwa w tym wyścigu. Raikkonen tuż przed zjazdem do boksów miał już na tyle dużą przewagę nad drugim kierowcą, iż nawet na chwilę nie stracił prowadzenia. Tymczasem na drugą pozycję awansował Fisichella, któremu późniejszy postój umożliwił przeskoczenie Webbera, a także obydwu kierowców Toyoty i na koniec partnera z zespołu Renault, Alonso. Kierowców Toyoty dzięki późniejszemu postojowi zdołał także przeskoczyć Michael Schumacher, awansując w ten sposób na czwartą pozycję.

Najbardziej stratnymi kierowcami po pierwszej rundzie postojów (w wyniku obranej strategii) byli Ralf Schumacher i Webber, których oprócz Fisichelli i Michaela Schumachera wyprzedził także Trulli. Obaj stracili tak więc w sumie po trzy miejsca, lądując ostatecznie kolejno na szóstej i siódmej pozycji. Trulli miał sporo szczęścia, gdyż w trakcie jego postoju na zewnątrz wydostała się niewielka ilość paliwa i po chwili tył Toyoty stanął w płomieniach. Włoch ruszył już jednak z miejsca i ogień sam zgasł po chwili. Największym pechowcem był tymczasem Montoya, który ze względu na problemy z tankowaniem paliwa boksy musiał odwiedzać w sumie dwukrotnie. W efekcie Kolumbijczyk spadł na 11 pozycję, za Barrichello (jeszcze bez postoju), Coultharda i Massę. Na pozostałych pozycjach jazdę kontynuowali Heidfeld, Villeneuve, Monteiro i Karthikeyan. Barrichello swój pierwszy i zarazem jedyny postój odbył na 34 okrążeniu, chwilę wcześniej wykorzystując błąd popełniony przez Webbera do awansowania na chwilę na siódmą pozycji. W trakcie trwającego 11 sekund postoju Brazylijczyk został wyprzedzony przez Coultharda, Massę, Montoyę i Heidfelda, powracając na tor na 12 pozycji.

Na 40 okrążeniu jadący na drugiej pozycji Fisichella zwolnił wyraźnie tempo i wkrótce za jego plecami znalazł się Alonso. Pod koniec tego okrążenia Fisichella zjechał do boksów, by odbyć nieco wcześniejszy drugi i zarazem ostatni postój, podczas którego mechanicy Renault mieli zaradzić niespodziewanej utracie siły dociskowej z przodu bolidu. W tym celu wymienili przedni spojler i poprawili coś przy podłodze auta. Cała operacja trwała ponad pół minuty, co kosztowało Włocha spadek aż na 11 pozycję. Na szczęście miał już wystarczającą ilość paliwa w baku, by dojechać do mety bez kolejnego postoju. Cztery okrążenia później Webber zaliczył drugi rutynowy postój, a pod koniec 45 okrążenia w boksach zjawił się także Michael Schumacher. Postój ten nie był jednak rutynowy, albowiem w bolidzie Niemca pękła lewa tylna opona. Przepisy zabraniają tankowania paliwa w trakcie wymiany koła, tak więc kierowcę Ferrari czekał jeszcze wkrótce jeden postój. Póki co Schumacher na tor powrócił tuż za Montoyą na ósmej pozycji.

Po krótkiej walce z Montoyą, w bolidzie Michaela Schumachera pękła kolejna opona – tym razem lewa przednia. Najwyraźniej ogumienie firmy Bridgestone nie wytrzymało tak dużego tempa jazdy, a że konieczność odbycia jeszcze dwóch postojów oznaczałoby już stratę nie do odrobienia, siedmiokrotny mistrz świata po dowleczeniu się do boksów wycofał się z wyścigu. Pozostali kierowcy drugie i zarazem ostatnie planowane postoje zaliczyli do 56 okrążenia włącznie. Po 57 okrążeniach liderem był nadal Raikkonen, mając już blisko 25 sekund przewagi nad Alonso. Po problemach Fisichelli i Michaela Schumachera na trzecią i czwartą pozycję awansowali kierowcy Toyoty, Trulli i Ralf Schumacher, których dzieliła zaledwie sekunda różnicy. Obaj kierowcy mieli już jednak blisko 50 sekund straty do lidera. Na pozostałych pozycjach punktowanych po wszystkich przetasowaniach znaleźli się Webber, Fisichella, Montoya i Coulthard. Stawkę 13 kierowców zamykali Barrichello, Heidfeld, Massa, Monteiro i Karthikeyan. Jazdy nie kontynuował już Villeneuve, w którego bolidzie na 53 okrążeniu awarii uległ silnik.

Na 64 okrążeniu Fisichella wyprzedził Webbera i awansował na piątą pozycję. Dla Australijczyka był to już trzeci przegrany pojedynek tego dnia, gdyż oprócz Barrichello wcześniej zdołał go także na chwilę wyprzedzić partner z zespołu Williams, Heidfeld. Ostatnim zdarzeniem w tegorocznym wyścigu o Grand Prix Hiszpanii było ujście powietrza z lewej tylnej opony w bolidzie Massy. Brazylijczyk nie zdołał dojechać do mety, ale mimo to został sklasyfikowany na 11 pozycji.