Với lợi thế giành pole, trong ngày đua chính thức Valtteri Bottas đã tận dụng cơ hội này để giành chiến thắng đầu tiên trong mùa giải F1 2021, bất chấp trời mưa đường trơn trượt và tầm nhìn giảm nhưng tay đua người Phần Lan của Mercedes-Benz vẫn xuất sắc hoàn thành 58 vòng đua tại Grand Prix Thổ Nhĩ Kỳ với thành tích ấn tượng.
Khi bắt đầu chặng đua, tất cả các tay đua đều lựa chọn lốp độ mềm trung bình. Ba chiếc xe đầu tiên rời khỏi vạch xuất phát với thứ tự không thay đổi so với vị trí ban đầu, trong đó Bottas dẫn trước Verstappen trước khi vào cua số 1. Mặc dù Leclerc có khởi đầu tốt nhất trong bộ 3 dẫn đầu nhưng sau khi va chạm trong lúc áp sát bên ngoài góc cua của Verstappen anh đã tụt lại.
Bottas dẫn trước 1,3 giây sau vòng mở màn và không có nhiều thay đổi ở các vòng sau đó. Trong khi đó, Verstappen đang cố gắng áp sát tay đua đầu tiên và phàn nàn về lỗi kỹ thuật trên bảng điều khiển. Đến lap 10, Bottas dẫn đầu với khoảng cách 2,4 giây so với tay đua xếp thứ 2, trong lúc đó Hamilton đã leo lên vị trí thứ 7 sau khi vượt qua Vettel, Yuki Tsunoda và Lance Stroll.
Khi Hamilton vượt qua Lando Norris để xếp thứ 6 ở cua số 9 thì Bottas vẫn tiếp tục nới rộng khoảng cách với người xếp sau là Verstappen và Leclerc với khoảng cách vài giây. Đến gần vòng đua thứ 20, tay đua người Anh đã ở mặt ở vị trí thứ 5 khi dễ dàng qua mặt Gasly ở cua số 12 của vòng 14. Trong lúc này, Verstappen đang tăng tốc và áp sát gần hơn với Bottas.
Tuy nhiên đến vòng 30, một lần nữa Bottas đã lại bỏ xa Verstappen với khoảng cách lên tới 4 giây. Trong khi ở cuối vòng 34 và đầu vòng 35 Hamilton có màn so kè với Perez cho vị trí thứ 4 và tay đua của Red Bull vẫn giữ vững được vị trí của mình. Sang vòng 36, Verstappen bắt đầu vào pit và ngay sau đó tới lượt Bottas. Điều đó giúp nhà vô địch Thế giới và Leclerc vươn lên dẫn trước.
Nhưng ngay khi trở lại, Bottas và Verstappen vẫn giữ được vị trí 2 và 3 sau Leclerc. Đến vòng 47 ở cua đầu tiên Bottas đã đòi lại được vị trí dẫn đầu từ tay Leclerc, sang vòng sau tay đua của Ferrari đã vào pit và nhường lại vị trí thứ 2 cho Verstappen. Từ đó, Bottas dễ dàng giành chiến thắng trong khi Perez sau khi vượt qua Leclerc ở vòng 51 – anh đã cùng người đồng đội Verstappen mang về chiến thắng kép ở hai vị trí 3 và 2 cho Red Bull.