La gara di Sochi era partita con le migliori premesse per la Ferrari: con un ottimo scatto dalla seconda fila, Sebastian Vettel ha "fregato" subito Lewis Hamilton e poi sullo slancio ha superato anche Charles Leclerc ben prima della staccata di fine rettilineo, conquistando la testa della gara. A quel punto è iniziato il valzer di team radio, con Leclerc che chiedeva venissero rispettati i patti pre-gara (a quanto pare gli era stato chiesto di dare la scia a Vettel e non a Hamilton, ma non di farsi passare) chiedendo lo "swap", cioè di lasciargli la posizione.

Tuttavia Lewis era troppo vicino per potersi permettere certe libertà tattiche; in più Seb si rivela molto a suo agio sul passo gara, molto veloce, mentre pur avendo qualche problema inizialmente a stare in scia, Charles non riesce a tenere lo stesso ritmo. È ormai evidente come il monegasco avesse un set-up più adatto alla qualifica che alla gara, e questo spiega anche il sabato. Così la Ferrari fa sostare Vettel 4 giri più tardi di Leclerc per "consentirgli" di rientrare 2° dati gli oltre 4 secondi di vantaggio che aveva. Ovviamente ha fatto molto discutere (da entrambi in punti di vista) sia il modo di riportare dietro il tedesco, sia l'opportunità di penalizzare il pilota più veloce in gara.

Solo che Vettel non riesce nemmeno a completare l'outlap: la parte elettrica della power unit (in particolare l'Mgu-K) lo abbandona, dal box gli impongono di fermarsi subito, e Seb lo fa in corrispondenza di una postazione dei commissari (quindi nessuna malizia nell'azione). Però la macchina è in situazione di "hazard elettrico" e i commissari non possono intervenire con velocità: di conseguenza viene adottata la virtual safety car, e la Mercedes ne approfitta in pieno facendo sostare entrambi i piloti.

Così Hamilton mantiene il comando dopo il pit-stop, davanti a Leclerc e Bottas. Ma non è finita: un'avaria manda fuori pista George Russell (peccato, era risalito 13°) e interviene la safety car "reale". Un rapido consulto via radio e, con l'accordo di muretto e pilota, Leclerc torna ai box a montare gomme soft al posto delle medie, rientrando 3° in pista. La mossa lo rende effettivamente più veloce, ma non abbastanza per poter superare un Valtteri Bottas molto bravo in questa situazione. E così si concretizza la doppietta Mercedes, con Hamilton 1° al traguardo e Bottas 2° a 3"8 con Leclerc in scia.

Stavolta le Red Bull non sono protagoniste: Alex Albon riesce nel non semplice compito di partire dalla pitlane e recuperare posizioni fino alla 5ª senza sbagliare, mentre Max Verstappen non può fare di più che finire 4° dopo aver recuperato dalla nona posizione sullo schieramento, per via della penalità. Alle loro spalle è ancora una volta superlativo Carlos Sainz, autore di uno scatto al via ottimo come quello di Vettel e in grado di controllare tutte le situazioni di gara fino al 6° posto conclusivo. Questa prestazione porta lo spagnolo a soli 3 punti in campionato da Pierre Gasly, che invece nonostante un buon inizio di gara va a subire le neutralizzazioni e termina solo 14°.
Bene anche Sergio Perez, 7° a poca distanza, mentre la gara più efficace del previsto di Kevin Magnussen viene smussata da una penalità di 5 secondi (ottenuta per aver tagliato in curva 2) che lo porta alle spalle di Lando Norris.

Anche Nico Hulkenberg è tra quelli che non sfruttano al meglio le occasioni di safety car, ma alla fine riesce a risalire fino alla decima posizione, ultimo a punti per pochissimo su Lance Stroll. Similmente Daniil Kvyat si è visto la gara scalfita dalle safety car non ben interpretate, dopo essere risalito da ultimo in griglia a 9°, poi però 12° al traguardo. Peggio comunque è andata alle Alfa Romeo, fin da inizio gara: Antonio Giovinazzi è stato preso tra Romain Grosjean e Daniel Ricciardo nell'incidente al primo giro che ha estromesso subito il francese (l'australiano si ritirerà più avanti) mentre Kimi Raikkonen ha un salto avanti in griglia un attimo prima del via e, nonostante si fermi e riparta attardato, viene penalizzato con un drive-through, oltre ad avere un pit-stop abbastanza infelice nell'attuazione. Mentre Robert Kubica si ritira un giro dopo Russell.