Grand Prix Nga đã diễn ra trong một điều kiện thời tiết không thuận lợi, trước khi bắt đầu chặng đua mây đen bắt đầu kéo đến trên bầu trời tại Sochi. Sau khi đèn xuất phát vụt tắt, Norris đã có một pha tăng tốc tốt để chiếm được vị trí dẫn đầu, tuy nhiên anh đã nhanh chóng bị Sainz vượt qua ở khúc cua đầu tiên. Trong khi đó, Hamilton tụt xuống vị trí thứ 7 và bị bủa vây bởi rất nhiều tay đua khác xung quanh.
Đến vòng 13, lúc Norris đã vượt qua Sainz và ngay sau đó Sainz đã vào pit để thay lốp cứng ở vòng tiếp theo rồi trở lại xếp sau Bottas của Mercedes-Benz. Với lợi thế này cặp đôi của McLaren đang vươn lên dẫn đầu. Ở vòng 23, Ricciardo là tay đua đầu tiên của McLaren vào pit nhưng do gặp trục trặc kỹ thuật nên khi trở lại anh rơi xuống vị trí thứ 14.
Norris vẫn đang tiếp tục dẫn đầu xếp trên Hamilton và Perez. Sang vòng 27, cả Verstappen và Hamilton cùng vào pit nhưng sau đó Hamilton trở lại ở vị trí thứ 9, còn Verstappen lại bị cản bước bởi Ricciardo. Trong khi đó người đồng đội của Hamilton là Bottas đã bị Sainz chiếm lấy vị trí thứ 6. Sang vòng 29, Norris vào pit từ vị trí đầu tiên và trở lại ở vị trí thứ 4 sau Leclerc.
Đến vòng 30, Hamilton đã leo lên vị trí 6 trong tình huống qua Sainz một cách dễ dàng. Sau đó trải qua các vòng đua, Norris và Hamilton đã trở lại với hai vị trí dẫn đầu giống những vòng đầu tiên, mọi sự chú ý lại đổ dồn về hai tay đua của McLaren và Mercedes-Benz ở vòng 47 với khoảng cách chỉ 0,6 giây và cùng lúc này bầu trời bắt đầu đổ mưa. Tuy nhiên ở cua số 5, Norris đã có pha vào cua rộng khiến khoảng cách giữa anh và Hamilton bị thu hẹp lại xuống còn 0,2 giây.
Trong vòng thứ 49, cả Norris và Hamilton đều được gọi vào pit thay lốp nhưng cả hay vẫn tiếp tục cuộc đua mặc dù mặt đường đã trở nên trơn trượt. Chính quyết định này đã xảy ra một bước ngoặt đã tới ở vòng thứ 51, trong tình huống vào cua Norris với tình trạng lốp không còn độ bám anh đã bị văng ra khỏi đường đua và để Hamilton vượt qua dễ dàng. Ngay sau tình huống này, Norris rơi xuống thứ 7 và anh đành ngậm ngùi vào pit thay lốp.
Chính nhờ tình huống không may của Norris đã đẩy Sainz vươn lên và anh đã có mặt trên bục podium sau Verstappen và Hamilton. Với chiến thắng tại Sochi, Hamilton đã đánh dấu 100 chiến thắng trong sự nghiệp đua Grand Prix và trở thành tay đua F1 đầu tiên trong lịch sử đạt mốc này.
