2012-ben ezen a napon rendeztek utoljára futamot a Valencia kikötőjének közelében kialakított pályán, ami - ekkor még - egyedülálló módon egy hídon is áthaladt. Az előző négy futam is szolgáltatott ugyan néhány emlékezetes eseményt, de összességében ingerszegénynek tűnt a helyszín, és a csökkenő érdeklődés miatt ekkorra már megszületett a döntés, hogy a pálya a továbbiakban évente felváltva rendez verseny Barcelonával - ebből a rotációs rendszerből azonban végül semmi nem lett.
A szezon rendkívüli fordulatokkal indult, hiszen az első hét futamot hét különböző pilóta nyerte, így Valenciába érkezve az volt a kérdés, hogy lehetséges-e még tovább nyújtani a sorozatot, vagy valaki végre képes lesz az ismétlésre.
A pole-t Sebastian Vettel szerezte meg az egy körön továbbra is leggyorsabbnak tartott Red Bull-lal, és a rajtnál is elsőként jött el - mögötte Lewis Hamiton megtartotta a helyét, Pastor Maldonadót viszont átugrotta Romain Grosjean és a remekül elrugaszkodó Kamui Kobayashi. A 10. körig az élmezőnyben zavartalanul csordogált a futam, ekkor azonban némileg váratlanul Grosjean a DRS segítségével a célegyenesben elment Hamilton mellett, átvéve a második helyet, ismét bizonyítva rendkívüli tehetségét a Lotusban.
A bokszkiállások ezt követően elkezdték megbolygatni a sorrendet, de Vettel első helye végig érintetlen maradt, Grosjean sem tudott rá közeledni. A 27. körben aztán a futam alakulását új irányba terelő esemény történt, amikor Jean-Eric Vergne rosszul mérte fel a két autó pozícióját Heikki Kovalainen megelőzésekor, és ütközésük, valamint defektjeik során gumidarabok szóródtak a pályára - ennek hatására pedig szolgálatra hívta a biztonsági autót a versenyirányítás. Hamilton az elrontott bokszkiállásával időt veszített, így a 11. pozícióból startoló Alonso átvette tőle a harmadik helyet, majd a safety car kiállásakor Grosjean hezitálását kihasználva azonnal a francia elé ugrott. Ez pedig néhány kanyar után már a verseny vezetését jelentette számára, hiszen Vettel még a kör befejezése előtt kiállt az élről, miután autójában meghibásodott a generátor.
Grosjean azonban nem adta fel és továbbra is nyomást gyakorolt Alonsóra. A 40. körben már előzési közelségben járt, és az emberek már-már arról beszéltek, hogy meglesz zsinórban a nyolcadik különböző futamgyőztes is a szezonban. Ekkor azonban minden előjel nélkül a Lotus is kilehelte a lelkét és leparkolt a pálya szélén a Renault-motor hasonló meghibásodása miatt, mint ami Vettelt is utolérte.
Alonsóról így lekerült a nyomás, hiszen a mögötte haladó Hamilton és Raikkönen folyamatosan szakadtak le róla az egyre használtabbá váló gumijaik miatt. Nem úgy Maldonado, hiszen az ő Pirellijeiben még voltak tartalékok, és az utolsó körökben rohamot indított karrierje második dobogós helyéért. Megelőzte a küszködő Raikkönent, majd Hamiltonnal is ugyanez volt a terve, ám miután a keményen védekező brit kiterelte őt a pályáról, a két autó összeütközött. A McLaren a falban végezte, Maldonado pedig törött első szárnnyal a 10. helyen tudott csak elbicegni a célig.
Raikkönen lépett elő a második helyre, a dobogó legalsó foka azonban ekkor, két körrel a leintés előtt még teljesen nyitott volt. Úgy tűnt, Nico Hülkenbergé lehet, de a szintén lassan haladó Force Indián gyorsan átlépett Michael Schumacher, akinek nyomában Mark Webber loholt. A Mercedes pilótája végül meg tudta tartani helyezését a leintésig az ausztrállal szemben, így F1-es visszatérése első - és mint kiderült, egyetlen - dobogós helyének örülhetett aznap Valenciában.
A pódiumon Alonso és Raikkönen személyében ahhoz a két világbajnokhoz csatlakozott, akikkel már ferraris korszakában is komoly csatákat vívott. A spanyol pedig a 11. helyről indulva volt képes behúzni a győzelmet, és mivel Malajzia után ismételt, megszakította a különböző győztesek sorát. Ezáltal pedig az év elején még a csapat által is leírt Ferrarival a tabella élére ugrott, azonnal komoly, húszpontos előnnyel.
