Pod koniec okrążenia formującego Juan Pablo Montoya (McLaren) wpadł w poślizg na ostatnim zakręcie, próbując rozgrzać opony w swoim bolidzie i stanął w poprzek toru. Kolumbijczyk, który miał pierwotnie startować z piątej pozycji, musiał więc zaczekać, aż wyminą go pozostali kierowcy, a to oznaczało start z końca stawki. Wkrótce okazało się jednak, że w bolidzie stojącego na drugiej pozycji startowej Giancarlo Fisichelli (Renault) zgasł silnik i procedura startowa została przerwana. Dyrektor wyścigu zarządził w tej sytuacji kolejne okrążenie formujące, podczas którego Montoya mógł wrócić na swoją pierwotną pozycję startową, a tymczasem bolid Fisichelli został zapchany do boksów. Ponadto dystans wyścigu został skrócony do 57 okrążeń. Drugi start odbył się już bez problemów.

Jenson Button (Honda) wystartował na tyle dobrze, by za swoimi plecami utrzymać przed pierwszym zakrętem Fernando Alonso (Renault). Co prawda Hiszpan opóźnił bardzo hamowanie przed pierwszym zakrętem i o mały włos nie wpadł na kierowcę Hondy, ale na szczęście obyło się bez wypadku. O trzecią pozycję zacięty pojedynek na pierwszym zakręcie stoczyli kierowcy McLarena, z którego zwycięsko wyszedł Montoya, popisując się nieco bardziej udanym startem od Kimi Raikkonena. Na kolejnych trzech pozycjach utrzymali się Ralf Schumacher (Toyota) i Mark Webber (Williams) i Nick Heidfeld (BMW Sauber), natomiast na ósmą pozycję awansował David Coulthard (RBR), wyprzedzając tuż po starcie Michaela Schumachera (Ferrari), a na pierwszym zakręcie także i Jarno Trullego (Toyota).

Za plecami Schumachera utworzył się tymczasem spory korek na pierwszym zakręcie i jak to zwykle w takich sytuacjach bywa, nie obeszło się bez kolizji. O ile Vitantonio Liuzzi (STR) zdołał w miarę bezpiecznie pokonać pierwszy zakręt i utrzymał się na 11 pozycji, o tyle jadący zaraz za nim Christian Klien (RBR) zaczepił o bolid Nico Rosberga (Williams), który z kolei wpadł na bolid Felipe Massy (Ferrari). W następstwie tej kolizji Massa uderzył w bandę i to był dla niego koniec jazdy, natomiast Rosberg stracił tylne skrzydło, ale próbował dowlec się do boksów. Tymczasem Klien wyszedł z tego incydentu cało – jak się wówczas wydawało – choć został wyprzedzony przez Scotta Speeda (STR) oraz Jacquesa Villeneuve'a (BMW Sauber) i spadł na 14 pozycję.

Z całego zajścia najbardziej skorzystał chyba Takuma Sato (Super Aguri), który w zamieszaniu wyprzedził obydwu kierowców z zespołu MF1 Racing, a także Rubensa Barrichello (Honda) i awansował na 15 miejsce. Christijana Albersa i Tiago Monteiro wyprzedził także partner Sato, Yuji Ide, natomiast za kierowcami Midland znaleźli się Rosberg i Fisichella. Tymczasem w czołówce nadal trwała walka – Alonso tuż przed trzecim zakrętem próbował wyprzedzić po zewnętrznej Buttona, jednak ten wykorzystując bardziej optymalny tor jazdy zdołał się obronić. Ponadto Raikkonen próbował w tym samym miejscu odzyskać trzecią pozycję i choć zakręt pokonał jeszcze jako czwarty, to jednak w chwilę później skorzystał z błędu Montoi i znalazł się przed swoim partnerem.

Tuż przed szóstym zakrętem Trulli zaatakował po wewnętrznej jadącego na ósmej pozycji Coultharda i z ujęcia pokazanego przez realizatorów transmisji telewizyjnej wynikało, że wszystko wykonał tak jak trzeba. Coulthard najwyraźniej jednak nie spodziewał się w tym momencie ataku, albo nie zauważył w lusterku kierowcy Toyoty i skręcił w niego, ocierając się prawymi kołami. W wyniku kontaktu Trulli wpadł w poślizg i zatrzymał się w poprzek toru, natomiast Coulthard musiał ratować się ostrym hamowaniem, ale i tak znalazł się na chwilę na poboczu, tracąc w ten sposób aż siedem miejsc (przed nim znaleźli się Michael Schumacher, Liuzzi, Speed, Villeneuve, Klien, Sato i Barrichello). Tymczasem w bolidzie Trullego zgasł silnik i to był dla Włocha koniec udziału w tym wyścigu.

Po tym zdarzeniu na tor został wypuszczony samochód bezpieczeństwa. Zanim to się jednak stało, Montoya próbował jeszcze raz wyprzedzić Raikkonena zaraz przed szybkim zakrętem nr 11, ale bezskutecznie. Pod koniec pierwszego okrążenia Rosberg znalazł się w boksach, a tam okazało się, że jego bolid nie nadaje się do naprawy. Tym samym Niemiec stał się trzecim pechowcem tegorocznego wyścigu na torze Albert Park. W trakcie neutralizacji Montoya zaliczył kolejny poślizg próbując rozgrzać opony i został wyprzedzony przez Ralfa Schumachera oraz Webbera, lądując na szóstej pozycji. Ponadto niespodziewany piruet na pierwszym zakręcie zaliczył Fisichella, ale ponieważ Włoch był i tak ostatni, to nie kosztowało go to utraty pozycji.

Wznowienie wyścigu nastąpiło pod koniec czwartego okrążenia, a jego następstwem była zmiana na pozycji lidera, na którą z dziecinną wręcz łatwością awansował Alonso po wyprzedzeniu mającego wyraźne kłopoty z przyczepnością Buttona. Następnie do skóry kierowcy Hondy zaczął dobierać się Raikkonen, ale póki co nie był w stanie wyprzedzić Brytyjczyka. Udanymi manewrami wyprzedzania w dalszej części czwartego okrążenia popisali się tymczasem Webber i Montoya, pokonując także mającego kłopoty z przyczepnością Ralfa Schumachera odpowiednio tuż przed 9 i 11 zakrętem. Kierowcę Toyoty próbował jeszcze wyminąć Heidfeld, ale bezskutecznie. Oprócz Ralfa dwa miejsca stracił także jadący dotąd na 12 pozycji Klien, którego wyprzedzili Sato i Barrichello. Najwięcej miejsc, bo aż trzy, zyskał tymczasem Fisichella, wyprzedzając obydwu kierowców Midland i Ide.

Na piątym okrążeniu Montoya zaczął wywierać presję na Webbera, aż w końcu tuż przed 14 zakrętem udało mu się wyprzedzić kierowcę Williamsa, który spadł na piątą pozycję. Okrążenia tego nie ukończył jednak Klien – kierowca Red Bull po ewidentnej usterce mechanicznej, być może będącej następstwem kolizji na pierwszym okrążeniu, stracił kontrolę nad swoim bolidem podczas hamowania przed 9 zakrętem i uderzył w bandę. Na szczęście Austriak nie wpadł na innego kierowcę i sunąc przy bandzie dojechał do bariery z opon, wytracając po drodze większą część prędkości. Organizatorzy wyścigu dosyć długo zastanawiali się nad ponownym wypuszczeniem na tor samochodu bezpieczeństwa, który z boksów wyjechał dopiero na siódmym okrążeniu. Zanim to się jednaj stało, Albers wyprzedził Ide i awansował na 16 pozycję.

Drugą neutralizację do odbycia pierwszego postoju w boksach wykorzystał jadący na ostatniej pozycji Monteiro. Wznowienie wyścigu nastąpiło pod koniec dziewiątego okrążenia i znów w tarapatach znalazł się Button, którego problemy z dostatecznym rozgrzaniem opon kosztowały utratę drugiej pozycji na rzecz Raikkonena. Co prawda Fin bardzo ostre hamowanie przed pierwszym zakrętem przypłacił przytarciem prawej przedniej opony i musiał jeszcze odeprzeć kontratak Brytyjczyka przed trzecim zakrętem, ale udało mu się utrzymać na drugiej pozycji. Buttona próbował także wyprzedzić Montoya, ale kierowca Hondy zdążył już rozgrzać opony i mógł odpierać dalsze ataki. Ponadto na 10 okrążeniu Fisichella wyprzedził Coultharda i Barrichello, awansując w ten sposób na 13 pozycję, natomiast Monteiro przesunął się na 17 pozycję po wyprzedzeniu Ide.

Na 11 okrążeniu Fisichella wyprzedził Sato, a na kolejnym okrążeniu kierowcy Renault udało się także pokonać Villeneuve'a i od awansu do pierwszej dziesiątki dzielił go już tylko Speed. W międzyczasie Liuzzi jak gdyby nigdy nic wyprzedził siedmiokrotnego mistrza świata, Michaela Schumachera, wypychając go w ten sposób z punktowanej ósemki. Kilka okrążeń później Schumacher popełnił błąd na pierwszym zakręcie i o mały włos nie został także wyprzedzony przez Speeda. Na 16 okrążeniu Amerykanin został jednak pokonany przez Fisichellę i spadł na 11 pozycję. W międzyczasie Sato jadący na 13 pozycji zmodyfikowanym bolidem Arrows z 2002 roku (!) bez większych problemów utrzymywał za swoimi plecami dwóch bardzo doświadczonych kierowców – Barrichello i Coultharda.

Pod koniec 18 okrążenia pierwszą rundę postojów w boksach zapoczątkował Montoya. Na kolejnym kółku postoje odbyli także Button, Ralf Schumacher i Fisichella. Button na tor zdołał powrócić tuż przed Montoyą, jednak ten dysponując lepiej rozgrzanymi oponami objechał kierowcę Hondy po zewnętrznej stronie drugiego zakrętu i zyskał jedno miejsce. Na 20 okrążeniu pierwsze tankowanie paliwa i zmianę opon zaliczył dotychczasowy lider wyścigu, Alonso, mając już blisko 10 sekund przewagi nad drugim Raikkonenem. Fin swój pierwszy postój odbył z kolei na 21 okrążeniu i wówczas tymczasowo na prowadzeniu znalazł się ulubieniec lokalnej publiczności, Webber. Australijczyk nie cieszył się jednak zbyt długo z prowadzenia, gdyż na 23 okrążeniu w jego bolidzie awarii uległ układ przeniesienia napędu. W tej sytuacji na prowadzenie powrócił Alonso.

Pozostali kierowcy, którzy obrali dwustopową strategię na ten wyścig, pierwsze postoje odbyli do 25 okrążenia włącznie. Raikkonen powrócił wówczas na drugą pozycję, mając za swoimi plecami Montoyę. Najdłużej ze zjazdem do boksów zwlekali Heidfeld i Michael Schumacher, co zapewniło im awans odpowiednio na czwartą i szóstą pozycję. Obydwu kierowców rozdzielał Button, który w sumie stracił dwa miejsca podczas pierwszej rundy postojów. Punktowaną ósemkę po 25 okrążeniach zamykali Villeneuve i Ralf Schumacher, przy czym ten pierwszy nie miał jeszcze na swoim koncie ani jednego postoju, natomiast Ralf boksy odwiedzał już w sumie dwukrotnie, co było zasługą kary drive-through za przekroczenie limitu prędkości w boksach podczas pierwszego postoju. Oprócz kierowcy Toyoty stratny był także Liuzzi (spadek na dziewiąte miejsce), natomiast pierwszą dziesiątkę nadal zamykał Fisichella. Na pozostałych miejscach jechali Speed, Barrichello (bez postoju), Coulthard (bez postoju), Monteiro, Sato, Albers i Ide.

Coulthard i Barrichello swoje pierwsze postoje odbyli kolejno na 29 i 30 okrążeniu, po których znaleźli się za Monteiro na 13 i 14 pozycji. Co ciekawe postoje były dosyć krótkie, tak więc obydwu kierowców czekała jeszcze jedna wizyta w boksach. Chwilę wcześniej Albers wyprzedził Sato i awansował na 15 miejsce, a tymczasem Raikkonen zdecydowanie zwolnił tempo jazdy i zaczął tracić po dwie sekundy na okrążeniu do Alonso. Po 32 okrążeniach strata kierowcy McLarena do Hiszpana wynosiła już ponad 23 sekundy, a od jadącego z tyłu Montoi dzieliły go już niewiele ponad trzy sekundy. Sporo czasu tracił także Button, którego w szaleńczym tempie doganiał Michael Schumacher. Niemiec wykorzystywał każdy dostępny skrawek asfaltu i kilka razy zahaczył nawet o pobocze, aż w końcu ku wielkiemu zdziwieniu wszystkich stracił kontrolę nad swoim bolidem na wyjściu z ostatniego zakrętu na 33 okrążeniu i uderzył w bandę, kończąc tym samym udział w wyścigu.

Na torze po raz trzeci pojawił się wówczas Safety Car, natomiast niemal wszyscy pozostali w wyścigu kierowcy jak jeden mąż skierowali się do boksów. Wyjątek stanowili tylko Barrichello i Coulthard, którzy chwilę wcześniej zaliczyli pierwsze postoje. Po powrocie na tor Alonso był nadal liderem wyścigu, a tuż za jego plecami znalazł się Heidfeld, korzystając z tego, że obaj kierowcy McLarena na raz musieli odbyć drugie postoje i w dodatku w bolidzie Raikkonena konieczna była wymiana przedniego skrzydła, które zostało najprawdopodobniej uszkodzone w wyniku wibracji spowodowanych przytarciem opony. W tej sytuacji Raikkonen na tor powrócił za Heidfeldem, natomiast przed Montoyą znaleźli się dodatkowo Button i Ralf Schumacher. Fisichella awansował na siódmą pozycję, natomiast punktowaną ósemkę po 34 okrążeniach zamykał Villeneuve, który trzecią neutralizację wykorzystał do odbycia jedynego postoju w boksach. Na pozostałych miejscach jazdę kontynuowali Liuzzi, Barrichello, Coulthard, Speed, Monteiro, Albers, Sato i Ide.

Wznowienie wyścigu nastąpiło pod koniec 37 okrążenia i wówczas rozpoczęła się wielka batalia na torze, jako że Heidfeld podobnie jak i Button miał problemy z rozgrzewaniem opon podczas neutralizacji. Obydwu kierowców zaczęli wyprzedzać kolejni rywale podczas niezliczonych przetasowań, a żeby jeszcze bardziej wszystko skomplikować, w czołówce znaleźli się zdublowani kierowcy MF1 Racing i Super Aguri. Na tym nie koniec – w międzyczasie doszło do groźnego wypadku, w którym uczestniczył Liuzzi i gdy Montoya wyprzedzał Heidfelda, na torze był już znowu samochód bezpieczeństwa. Kierowcy ci jadąc w kilkuosobowej grupie minęli jednego porządkowego z żółtą flagą, którego zapewne w takim tłoku i przy dużej prędkości nie wszyscy dostrzegli (nawet na powtórce z wyścigu trudno go było dostrzec), natomiast następny porządkowy dopiero gdy wszyscy go minęli, wyciągnął tablicę z napisem SC.

Co do jednego faktu nie było jednak wątpliwości – gdy Liuzzi podczas próby wyprzedzenia Villeneuve'a zahaczył o pobocze, przeleciał na drugą stronę toru i z dużą siłą uderzył w bandę, w tym miejscu toru od razu pojawiły się żółte flagi. Jadący w niedalekiej odległości Coulthard zwolnił, a tymczasem obok niego jak gdyby nigdy nic przemknął Speed, awansując na 10 pozycję. Póki co mało kto wiedział jednak o tym fakcie. Czwartą neutralizację wyścigu Barrichello i Coulthard wykorzystali do odbycia drugich i zarazem ostatnich postojów. Speed przesunął się wówczas na dziewiątą pozycję, a tuż za nim jazdę kontynuowali Barrichello, Coulthard, Albers, Sato i Ide. Z walki odpadł tymczasem Monteiro ze względu na bliżej nieokreśloną usterkę mechaniczną. Kolejność kierowców w czołówce przedstawiała się następująco: liderem był nadal Alonso, a zaraz za nim podążali Raikkonen, Ralf Schumacher, Montoya, Heidfeld, Button, Fisichella i na ostatniej pozycji punktowanej Villeneuve.

Czwarte wznowienie wyścigu pod koniec 40 okrążenia nie przyniosło zmiany w kolejności kierowców. Dopiero na 42 okrążeniu Barrichello wyprzedził Speeda i awansował na dziewiątą pozycję. Kolejna zmiana nastąpiła na 46 okrążeniu, po tym jak próbujący dopaść Ralfa Schumachera Montoya popełnił ten sam błąd co Michael Schumacher i zahaczył o pobocze na ostatnim zakręcie. Jakimś cudem uniknął zderzenia z bandą, ale okazało się, że zarzucenie bolidu doprowadziło do awaryjnego zgaszenia silnika i to był koniec jazdy dla Kolumbijczyka, który zatrzymał się obok linii start-meta. Na pozycje od czwartej do ósmej awansowali Heidfeld, Button, Fisichella, Villeneuve i Barrichello.

Ostatnim godnym odnotowania zdarzeniem w tym wyścigu była spektakularna awaria silnika Hondy w bolidzie Buttona tuż przed metą. Brytyjczyk został od razu wyprzedzony przez Fisichellę, jednak mógł prawdopodobnie dowlec się do mety na szóstej pozycji, gdyż miał 11 sekund przewagi nad Villeneuve'em. Zespół nakazał mu jednak zatrzymanie się przed metą, dzięki czemu możliwa będzie wymiana silnika przed następnym wyścigiem bez kary. W tej sytuacji na pozycjach od szóstej do ósmej finiszowali Villeneuve, Barrichello i Speed. Ten ostatni po wyścigu został ukarany za wyprzedzanie przy żółtej fladze, tak więc na ósmej pozycji ostatecznie sklasyfikowany został Coulthard. Tymczasem Alonso odniósł dziesiąte zwycięstwo w karierze.