Obrovské drama přinesla poslední GP sezóny na brazilském okruhu Interlagos. Mistrovský titul se během závodu několikrát přesouval z Vettela na Alonsa, nakonec se radoval jezdec týmu Red Bull.
Start posledního závodu sezóny se uskutečnil za proměnlivého počasí, na trať v souladu s předpovědí počasí začínaly dopadat první kapky deště. Všichni jezdci ale navzdory počasí startovali na slickách. Na pole position stál Hamilton, který se v Sao Paulu loučil s týmem McLaren. Největší favorit na titul, Němec Vettel, stál na roštu na čtvrtém, jeho jediný zbývající soupeř v boji o titul Alonso na osmém.
Vettel měl na mále hned v prvním kole, jelikož skončil po kontaktu se Sennou v hodinách. Vynikající start měla obě Ferrari, v nájezdu do druhého kola byl Alonso již třetí. Vettel se nevzdal, auto nebylo závažněji poškozené a hned zajel nejrychlejší kolo závodu. V pátém okruhu udělal na mokré trati chybu Alonso a Španěl se propadl na čtvrté místo. Bojovalo se i na čele, Hamilton se střídal s Buttonem ve vedení, v osmém kole vedl Button. V 10. kole přezouval jako první na přechodné pneumatiky Webber, o kolo později jej napodobili Hamilton, Alonso i Vettel. Němec už byl díky rychlému postupu několik sekund za Alonsem a v této fázi závodu bral titul on. Na mokré trati to dost klouzalo, fantasticky jel Vettel, v 15. kole byl už pátý, hned za Alonsem. Na čele kroužil Button, kterého těsně stíhal Hülkenberg na Force India. V nájezdu do 19. kola se Hülkenberg dostal před Buttona a vedl. Hamilton i Alonso přezuli na slicky, na nichž stále setrvával například Button, déšť ustával a ideální stopa již slušně osychala. O okruh později vyměnil pneumatiky Vettel, na trať se vrátil hned za Alonsem. Ve 23. kole vyjel na trať safety car, na okruhu totiž bylo příliš mnoho karbonových úlomků a bylo třeba ji uklidit.
V nájezdu do 30. kola zajel safety car do boxů a začalo se znovu závodit. Na čele se pořadí nezměnilo, ale Vettel se propadl za Kobayashiho na šesté místo. V 31. okruhu se před Buttona dostal Hamilton a mohl stíhat vedoucího Hülkenberga. Kobayashi byl po opětovném startu velmi rychlý a předjel Alonsa. Na cílové rovince se ale jezdec Ferrari před Japonce opět vrátil. Massa pomáhal svému stájovému kolegovi jak jen mohl a předjel Vettela. Němec byl až sedmý. V 37. okruhu se Massa posunul na páté místo před Kobayashiho. V 48. kole chyboval Hülkenberg a do vedení se dostal Hamilton. V 53. kole přezul na slicky Vettel, na trať se vrátil desátý. V nájezdu do 55. kola spolu na konci cílové rovinky kolidovali Hamilton a Hülkenberg, pilot McLarenu z kolize vyšel s ulomeným kolem a odstoupil.
Drama dostupovalo vrcholu, Vettel nebyl s pneumatikami spokojen a znovu se objevil v boxech. Zde se ale hodně zdržel, při zastávce dostal přechodné pneumatiky. Alonso byl v této fázi závodu třetí, ale hodně mu to klouzalo. V 57. kole přezul na přechodné pneumatiky a zařadil se na čtvrtou pozici. Hülkenberg dostal za způsobení kolize s Hamiltonem penalizaci průjezdem boxovou uličkou a Alonso se posunul na třetí místo za Massu. Vettel byl sedmý, v této fázi závodu byl šampionem on. Déšť stále zesiloval a závod se blížil k dramatickému závěru. Massa před sebe pustil 9 kol před cílem Alonsa, ale i v tomto okamžiku byl stále mistrem světa Vettel. Pilot Red Bullu kontroval předjetím Schumachera a posunul se na šestou příčku. V předposledním kole rozbil svůj Force India Paul di Resta a na trať vyjel safety car. Tím vlastně zpečetil osud závodu resp. i celého šampionátu. Do cíle dojel první Jenson Button, druhý Fernando Alonso a třetí skončil Felipe Massa. Titul šampiona si pohlídal Vettel a stal se tak nejmladším trojnásobným šampionem v historii F1.
Výsledky GP Brazílie 71 kol; 305.909km 1. Button McLaren-Mercedes 1h45:22.656 2. Alonso Ferrari + 2.754 3. Massa Ferrari + 3.615 4. Webber Red Bull-Renault + 4.936 5. Hulkenberg Force India-Mercedes + 5.708 6. Vettel Red Bull-Renault + 9.453 7. Schumacher Mercedes + 11.900 8. Vergne Toro Rosso-Ferrari + 28.600 9. Kobayashi Sauber-Ferrari + 31.200 10. Raikkonen Lotus-Renault + 1 lap 11. Petrov Caterham-Renault + 1 lap 12. Pic Marussia-Cosworth + 1 lap 13. Ricciardo Toro Rosso-Ferrari + 1 lap 14. Kovalainen Caterham-Renault + 1 lap 15. Rosberg Mercedes + 1 lap 16. Glock Marussia-Cosworth + 2 laps 17. De la Rosa HRT-Cosworth + 2 laps 18. Karthikeyan HRT-Cosworth + 2 laps 19. Di Resta Force India-Mercedes + 3 laps Nejrychlejší kolo: Hamilton, 1:18.069 Neklasifikováni/odstoupili (v kole): Hamilton McLaren-Mercedes 55 Grosjean Lotus-Renault 6 Maldonado Williams-Renault 2 Senna Williams-Renault 1 Perez Sauber-Ferrari 1 Pořadí obou šampionátů po dvaceti závodech: 1. Vettel 281 1. Red Bull-Renault 460 2. Alonso 278 2. Ferrari 400 3. Raikkonen 207 3. McLaren-Mercedes 378 4. Hamilton 190 4. Lotus-Renault 303 5. Button 188 5. Mercedes 142 6. Webber 179 6. Sauber-Ferrari 126 7. Massa 122 7. Force India-Mercedes 109 8. Grosjean 96 8. Williams-Renault 76 9. Rosberg 93 9. Toro Rosso-Ferrari 26 10. Perez 66 11. Hulkenberg 63 12. Kobayashi 60 13. Schumacher 49 14. Di Resta 46 15. Maldonado 45 16. Senna 31 17. Vergne 16 18. Ricciardo 10