2002-ben és 2003-ban a Brit Formula Renault sorozatban versenyzett a Manor Motorsportnál. a 2002-es összetettbeli harmadik helyezés után 2003-ban megnyerte a bajnokságot. 2004-től 2005-ig az Európai Formula 3-as bajokságban indult. A Manor Motorsporttal 5. lett 2004-ben, a következő évben, már az ASM versenyzőjeként a sorozat bajnoka lett. A GP2-ben 2006-ban debütált az ART csapatnál Alexandre Premat csapattársaként és azonnal meg is nyerte a bajnokságot, Nelson Piquet Jr. előtt. A Nürburgringen aratott kettős győzelmével Nico Rosberg után ő lett a második olyan versenyző a GP2-ben, aki az adott pályán rendezett hosszú-és sprintfutamot is megnyerte. Ezt az eredményét hazai versenyén, Silverstoneban is megismételte. A végső győzelmet Monzában szerezte meg, Giorgio Pantano kizárásának köszönhetően. Miután az év végén Juan-Pablo Montoyát követve Kimi Raikkönen is távozott a McLaren Formula–1-es csapatától, 2007-ben bemutatkozhatott a Formula–1-ben.

2007-ben ő lett az első színesbőrű pilóta a Formula–1-ben. A McLaren csapatfőnöke, Ron Dennis (Akit Hamilton már régről ismert,és még gokartos "pályafutása" alatt kijelentette neki: „Ron, egyszer a Te csapatodban fogok versenyezni!”) kötött szerződést Hamiltonnal, és cáfolta az esetlegesen Lewis faji hovatartozására összpontosító reklámkampányokat. Hamilton kijelentette: örül, hogy a McLaren-nél versenyezhet tapasztaltabb csapattársa, az akkori címvédő Fernando Alonso oldalán. A szezon során azonban egyre inkább romlott a két versenyző viszonya. A konfliktusok csúcsa a Magyar Nagydíj volt, ahol Alonso akadályozta Hamiltont az időmérő edzésen, bár előtte Hamilton is megszegte azt a megállapodást, miszerint Alonsót előre kellett volna engednie az etap alatt. Alonsót ezért azzal büntette a versenybíróság, hogy öt rajthellyel hátrébb sorolták. A nagydíjat Hamilton nyerte.

Lewis fantasztikusan kezdte Formula–1-es karrierjét. Bemutatkozó versenyén harmadik lett, ezt további nyolc dobogós helyezés követte. Számára addig ismeretlen pályákon aratta első két diadalát. A nyári versenyek során néhányszor balszerencse sújtotta a brit újoncot, de amíg minden rendben volt, hozta a jobbnál jobb teljesítményeket. Futamról futamra növelte előnyét a világbajnokságban és két versennyel az évad vége előtt már 12 ponttal előzte meg csapattársát, a kétszeres világbajnok Fernando Alonsot.

Kisebb hullámvölgy után a Fujiban rendezett Japán Nagydíjon Hamilton újra ereje teljében volt: hibátlan versenyzéssel megnyerte a futamot, nagy lépést téve a világbajnoki cím megszerzéséhez vezető úton, ám a biztonsági autó mögötti vezetése közben egy vitatható manővere miatt a Red Bull-lal versenyző Mark Webber és a Toro Rosso fiatal pilótája, Sebastian Vettel összeütközött és kiesett. Hamiltont sokan támadták a verseny után, de végül az FIA nem büntette meg. Alonso nem tudta befejezni a versenyt, hátránya 12 pontra nőtt, melynek ledolgozására saját bevallása szerint is csekély esély volt a hátralévő két futamon. Lewis azonban a sanghaji futamon kopott gumijaival a boxutca elején kicsúszott a kavicságyba és kiesett.

Az idény utolsó versenyén, a Brazil Nagydíjon csapattársát, Fernandó Alonsót akarta előzni, de kicsúszott, ráadásul problémája akadt az autóval. (Egyes hírek szerint véletlenül rossz gombot nyomott meg a kormányon, amivel elindította a rajtprocedúra funkciót.) Csak a hetedik helyen ért célba, amivel Kimi Räikkönent világbajnoki címhez segítette, Lewis pedig "csak" a 2. lett a bajnokságban. Hamilton tehát újoncként nem bírta az év végi nyomást és elvesztette a vb-címet. Ezt annál is jobban sajnálhatja, mivel a Kanadai GP óta vezette a világbajnokságot.

A 2008-as szezonnyitó Auszrál Nagydíjat megnyerte, míg új csapattársa, Heikki Kovalainen ötödik lett. A Maláj Nagydíjon Nick Heidfeld és Fernando Alonso feltartása miatt csapattársával öt-öt helyes rajtbüntetést kaptak. A versenyen a 9. pozícióból indulva az 5. helyet szerezte meg. A Bahreini Nagydíj pénteki szabadedzésén kicsúszott és összetörte az autóját, de sérülést nem szenvedett. A futamon előbb beragadt a rajtnál, majd a második körében hátulról beleütközött előző évi csapattársa, Alonso autójába. Első légterelőjének cseréje miatt megváltoztatták a boxtaktikáját, és a verseny első felét nagy üzemanyagmennyiséggel futotta végig. A taktika nem vált be és a pontot nem érő 13. helyen fejezte be a versenyt.

Az év első európai versenyén, a Spanyol Nagydíjon ismét dobogóra állhatott, ezúttal egy harmadik hellyel. Energikus startjának és Alonso kiesésének köszönhetően az utolsó körökben is versenyben volt a győzelemért, de a Ferrari versenyzőit, Massát és Räikkönent már nem tudta megelőzni, pedig kemény keverékű gumijain gyorsabb volt a verseny utolsó szakaszában. Mivel Nick Heidfeld egy rosszkor végrehajtott boxkiállásért kapott büntetése miatt nem szerzett pontot a versenyen, az egyéni világbajnokságban a második helyre lépett elő. Törökországban a 3. helyről indulhatott, de hamar feljebb lépett, mert csapattársa, Kovalainen beragadt a rajtnál. Tanulva az egy évvel korábbi versenyből, ahol defekt miatt veszített fontos helyezéseket, háromkiállásos taktikával versenyzett. Így egyik készlet gumiabroncsát sem használata 17 körnél tovább és könnyű autóval tartani tudta a lépést Massával, akit az első boxkiállások után meg is előzött. Azonban nem tudott elegendő előnyt szerezni ahhoz, hogy előtte maradjon a harmadik kiállása után is, csak a rajtnál visszaeső Räikkönent tudta maga mögött tartani.

A Monacói Nagydíj időmérő edzésén a második sorba kvalifikálta magát, a két Ferrari mögé. A hercegségben 12 év múltán újra esett az eső a futamon, jeletősen megnehezítve a versenyzők dolgát. A rajtnál megelőzte Räikkönent, és az élen haladó Massával is tartotta a lépést, amikor a Tabac kanyarban kissé kifarolt és nekiütötte a jobb hátsó kerekét a falnak. Defektet kapott, de szerencse a szerencsétlenségben, hogy közel volt a boxutcához, így nem vesztett sok időt a kerékcserével. Kihasználva a kényszerű kiállást, változtattak a versenytaktikáján: nagyon sok benzint töltöttek az autóba, így a verseny második felében, amikor a vetélytársaknak már mind ki kellett állni, Hamilton továbbra is gyors köröket tudott autózni egyre kopó, de a felszáradó pálya miatt éppen ezért egyre jobban tapadó átmeneti gumijain.

A második kiállásának időpontját sikerült úgy megválasztani, hogy pont akkorra essen, amikor a pálya már alkalmas volt száraz gumikkal való versenyzésre is. Így mindig olyan abroncsokon tudott futni, ami az adott körülmények között legmegfelelőbbek voltak. Mindezeknek köszönhetően már mintegy 20 másodperces előnye volt az élen, amikor Nico Rosberg balesete miatt beküldték a biztonsági autót, és az üldözők ismét felzárkózhattak mögé. Győzelméhez azonban az újraindítás után sem férhetett kétség, pályafutása hatodik győzelmével 1968 óta ismét brit versenyző végzett az élen a Monacói Nagydíjon. Hamilton élete egyik legjobb futamának titulálta a versenyt, amely után – mivel Räikkönen csak kilencedik lett és nem szerzett pontot – átvette a vezetést az egyéni világbajnokságban.

A Kanadai Nagydíjon megszerezte a pole pozíciót, és a versenyben vezetett is, egészen az első boxkiállásig. Ekkor a Safety Car mögül az egész élmezőny kijött a boxba, közvetlenül egymás mögött. A boxutca kijárata még zárva volt. Räikkönen és Kubica megálltak a piros lámpánál, Hamilton viszont nem figyelt, ezért hátulról Räikkönennek ütközött. Rosberg hasonlóan járt, ő Hamiltont találta el hátulról. Räikkönennel kiestek, Rosberg folytatni tudta a versenyt. Figyelmetlen vezetésért azonban ő és Rosberg tíz-tíz helyes rajtbüntetést kaptak a következő futamra. A nagydíjat a pályafutása első győzelmét szerző Kubica nyerte, Hamilton elvesztette a vezető helyét a pontversenyben.

Franciaországban így hiába lett harmadik az időmérő edzésen, csak a 13. helyről rajtolhatott. Az első körben csak egy sikánt levágva tudta megelőzni Sebastian Vettelt, amiért boxutca-áthajtásos büntetést kapott. Ezzel elvesztette az esélyét a pontszerzésre, a mezőny végéről szép előzésekkel felzárkózva 10. lett. Mivel kétszer egymás után nem szerzett pontot, a világbajnokság negyedik helyére szorult vissza, Räikkönen mögé.

A hazai nagydíján csak a negyedik helyre kvalifikálta magát, de néhány kör alatt feljött az élre. Az esős futamon csak egyszer hibázott, és végül hatalmas fölénnyel megnyerte hazai futamát. Utoljára 2000-ben nyert itt brit versenyző: David Coulthard. Mivel Massa nem szerzett pontot, Räikkönen pedig negyedik lett, hármas holtverseny alakult ki a pontverseny élén, közülük Hamilton állt az első helyen, mert neki voltak a legjobb helyezései.

Németországban megszerezte a pole pozíciót, és a versenyen fokozatosan kezdett elnyúlni Massától. A boxikállások után is vezette a versenyt. A 36. körben Timo Glock összetörte a Toyotát, amiért be kellett hívni a Safety Cart. A mezőny nagy része kiment a boxba, Hamilton azonban kinnmaradt. Amikor másodszor is kiállt, akkora előnye volt, hogy a 4. helyezett csapattársa mögé tudott kijönni, aki el is engedte. Hamilton hamar megelőzte Massát is és Piquet is, így megnyerte a versenyt.

A Hungaroringen ismét a pole-ból rajtolt. A mögötte induló Felipe Massa már az első kanyarban megelőzte. A 40. körben azonban a második helyről is le kellett mondania, mert defektet kapott, mire beért a boxba csak a 10. helyre tudott visszaérni. Szerencséjére a két kiállásos taktikán versenyzőknek még ki kellett menniük szervizelésre, így a 5. helyre hozta be a McLarent, Massa motorhibája révén. A versenyt csapattársa, Heikki Kovalainen nyerte, de ettől függetlenül Hamilton még a világbajnoki pontverseny élén maradt.

Az Európai Nagydíjon, Valenciában az első rajtsorból indulhatott Massa mögül. A rajt nagyon simán alakult. Massa megőrizte vezető helyét, és az első kör végén máris tekintélyes előnye volt a második helyezett Lewis Hamilton előtt. Nem okozott nagy meglepetést, hogy az élen álló Massa állt ki elsőként a bokszba. A brazil a 15. körben ejtette meg az első tankolását és kerékcseréjét, és éppen csapattársa, az 5. helyen tengődő Räikkönen elé jött vissza. Ekkor minden szempár Hamiltonra szegeződött, aki azonban csak két körrel tudott tovább kint maradni, így nem volt esélye Massa elé kerülni, ráadásul ő Räikkönen mögé állt vissza - igaz, a finn nem sokkal később maga is kiállt szervizelni. A leintésig nem történt változás, tehát Felipe Massa megnyerte az Európa Nagydíjat. Lewis második lett.
Vitatott előzése Kimi Räikkönen ellen a 2008-as Belga Nagydíjon

A Belga Nagydíj időmérőjén Lewis megszerezte az első rajtkockát, így pole pozícióból rajtolhatott. A Belga Nagydíjon vizes aszfalton rajtolt el a mezőny, és a befutónál is esett az eső. Az utolsó három körben aztán már tényleg esett az eső, és végül ez eldöntött mindent. Hamilton utolérte a végig vezető Kimi Räikkönent, és meg is előzte a finnt, igaz, vitatott módon, hiszen a célegyenesre ráfordító kanyart levágta, majd a célegyenesben vissza engedte maga elé riválisát, ám az egyenes végén bevágott elé. Roppant izgalmas hajrát követően Lewis Hamilton nyert Spa-Francorchamps-ban, miután Kimi Räikkönen két körrel a leintés előtt a vizes aszfalton kicsúszott és összetörte autóját. A futam után a versenybírók döntése alapján Lewis Hamilton 25 másodperces büntetést kapott, így a Belga Nagydíj győztese Felipe Massa lett, a mclarenes a harmadik helyre csúszott vissza.
A rajongói aláírásokat gyűjtötek és nyújtottak be az FIA-nak, hogy tekintsen el Hamilton büntetésétől. Az ügy újratárgyalására szeptember 22-én került sor, ekkor végleg eldőlt, hogy Massa nyerte a Belga Nagydíjat.

Szakadó esőben rendezték az Olasz Nagydíj időmérő edzését, amely a várakozásoknak megfelelően megkeverte a lapokat. Így fordulhatott elő, hogy a Toro Rosso fiatalja, Sebastian Vettel szerezte meg a pole pozíciót Heikki Kovalainen előtt. Lewis Hamilton, Kimi Räikkönen és Robert Kubica már a középső etapban elbúcsúztak. A versenyen Hamilton energikus vezetéssel, sokakat megelőzve a 7. helyen végzett. A nagydíjat Vettel nyerte, ő lett minden idők legfiatalabb győztese. Szingapúrban Hamilton Massa mögé szorult az időmérő edzésen. A futamon is mögötte haladt, amikor Piquet balesete miatt beküldték a biztonsági autót és az addig mögöttük haladók eléjük kerültek. Massa boxutcai balesete miatt az utolsó helyre esett vissza. Hamiltonnak sikerült felzárkózni és a harmadik helyre jött föl, míg Massa csak a 13. helyen ért be. A futamot a tavalyi csapattárs, Alonso nyerte.

A Japán Nagydíjon pole pozícióból indudt, de visszaesett, amikor egy túl késői fékezéssel megpróbálta maga mögött tartani Räikkönent. Amikor Massát előzte vissza, amaz háturól meglökte, és el kellett engednie a komplett mezőnyt, mielőtt helyes irányba tudott fordulni. Räikkönen leszorításáért boxutca-áthajtásos büntetést kapott, ahogy Massa is az ő meglökéséért. A 12. helyen, pont nélkül végzett, míg Massa a 8. helyével egy pontot tudott lefaragni a hátrányából. A versenybírók a futam után 25 másodperces büntetéssel sújtották az eredetileg 6. helyen leintett Sébastien Bourdais-t, Massa így elõrelépett a 2 pontot érõ 7. helyre, és így 5 ponttal maradt le a 84 pontos Hamiltontól. Kubica második helyével 12 pontra csökkentette a hátrányát, míg Räikkönen elvesztette esélyét a címvédésre. A dobogó tetejére Alonso állhatott fel.
Hamilton Kínában

Hamilton Kínában rajt-cél győzelmet aratott. Mögötte a verseny nagy részében Räikkönen-Massa sorrendben haladtak mögötte a Ferrarik, de néhány körrel a vége előtt Räikkönen lelassult és elengedte Massát, akin Hamilton így 2 pontot hozott. Kubica hatodik helyével kiszállt a világbajnoki küzdelemből.

A szezonzáró és világbajnoki címet eldöntő brazil futamon csak a 4. pozíciót szerezte meg az időmérő edzésen, ami azt jelentette, hogy ha Massa nyer, Hamiltonnak legalább az 5. helyen kell végeznie. A verseny hihetetlen izgalmakat hozott. Massa magabiztosan nyerte a futamot, Hamilton pedig tudta tartani az ötödik helyet, a vége előtt 2 körrel azonban Sebastian Vettel megelőzte, amivel visszacsúszott a 6. helyre. A Ferrari csapat már ünnepelt, azonban korai volt az öröm, hiszen a vége előtt egy kanyarral Hamilton, az immár szakadó esőben, utolérte a száraz pályára való gumikon csúszkáló Timo Glockot. Ezt kihasználva Hamilton meg tudta előzni őt, s így bejött az ötödik helyre, amivel a világbajnokságot 98 ponttal, egy pont előnnyel megnyerte.

2008-ban Lewis Hamilton lett minden idők legfiatalabb Formula–1-es világbajnoka. Csapata, a McLaren azonban alulmaradt a Ferrarival szemben a konstruktőri világbajnokságban.

A 2009-es évben számos technikai-és versenyszabály-módosítás lépett életbe. Az idény kezdete előtt alig két héttel az FIA be akarta vezetni, hogy a világbajnoki címet a legtöbb győzelmet, nem a legtöbb pontot szerző versenyző nyerje. Az új rendszert Hamilton mellett még a Ferrari is bírálta, holott annak alapján az ő versenyzőjük nyerte volna a 2008-as vb-t, nem Hamilton. Az intézkedést végül a csapatok tiltakozására visszavonták.

Az idény előtti tesztek során a McLaren hátrányba került az új szabályokhoz való alkalmazkodásban és eredményei elmaradtak a vetélytársakétól.[9] Hamilton a nem túl jó teszteredmények ellenére bizakodva tekint az idény elé.

Hamilton az évad első versenyére, az Ausztrál Nagydíjra az előző évi futam győzteseként érkezett. Ugyan bejutott az időmérő edzés második szakaszába, de a sebességváltó meghibásodása miatt ott nem autózott mért kört. A kvalifikáció után a csapat kicserélte a meghibásodott alkatrészt, amiért öthelyes rajtbüntetést kapott. Miután a Toyotákat a rajtrács két utolsó kockájába sorolták szabálytalán hátsó szárnyak használata miatt, Lewis a 18. pozícióból kezdhette meg a versenyt.

A futam alatt fokozatosan lépett előre, féltávnál pedig már pontszerző-esélyes helyen autózott. Néhány további előzésnek, illetve Sebastian Vettel és Robert Kubica ütközésének köszönhetően feljött a negyedik helyre, és ebben a pozícióban is fejezte be a versenyt. Nem sokkal később a harmadikként célba érő Jarno Trulli idejéhez a versenybírák huszonöt másodpercet hozzáadtak, mivel az utolsó körökben, a biztonsági autós szakasz alatt az olasz megelőzte Hamiltont. Ennek következtében Lewis megörökölte tőle a harmadik helyet. A bírák a futam után meghallgatták Hamiltont és a McLarent is, akik azt nyilatkozták, nem szándékosan hagyták Trullit, hogy megelőzze a britet, ám eme állításuknak ellent mondtak rádióbeszélgetéseik. Hamiltont ezután a versenybíráknak adott félrevezető bizonyítékok miatt kizárták az Ausztrál Nagydíjról, a csapat pedig egy évre felfüggesztett háromfutamos eltiltást kapott.

A Maláj Nagydíjat a heves esőzés miatt piros zászlóval megszakították, Lewis pedig a 7. helyen ért célba, de mivel a pilóták nem teljesítették a versenytáv 75%-át, ezért mindenkinek csak a pontok felét osztották ki. Ennek köszönhetően a brit egy pontot kapott.

Sanghajban szintén esett az eső a futamon, amelyen a 9. helyről rajtoló Hamilton több autót is megelőzött, de néhány kicsúszásával pozíciókat vesztett. Az egyik ilyen alkalommal csapattára, Heikki Kovalainen és Adrian Sutil is elment mellette, de végül a 6. helyen fejezte be a futamon, mivel a német néhány körrel a verseny vége előtt kiesett.

A Bahreini Nagydíjon az 5. pozícióból a 4. helyen ért célba, öt egységet szerezve a végre jól teljesítő McLarennel.

Európába visszatérve hatalmas visszaesés történt a csapattal. Barcelonában csak a 14. helyre kvalifikálta magát, a versenyen pedig a kilencedikként ért célba, lemaradva a pontszerzésről.

A következő három futamon pályafutása során először, már az időmérő edzés első etapjában kiesett.

Monacóban többször is a leggyorsabb volt a pálya első szektorában a Q1-ben, de a falnak csapta az autóját. A csapat kénytelen volt váltót cserélni Hamilton autójában, így a mezőny végéről, a 19. rajtkockából várhatta a versenyt, amelyen a 12. helyen végzett.

Isztambulban ismét kiesett az első szakaszban, míg csapattársa a Q2-ig is eljutott. A futamon Lewist a 13. pozícióban intették le, Kovalainen előtt. A két McLaren közül Hamilton volt a lassabb az egész hétvége alatt.

Hazai közönség előtt, Silverstone-ban sem sikerült pontot szereznie. Mind a kvalifikáción, mind pedig a futamon az utolsók között végzett.

A Nürburgringen megrendezett Német Nagydíjra rengeteget javult a McLaren. A rajtnál a KERS segítségével elsőként fordulhatott be az első kanyarba, ahol azonban az első rajtkockából induló Mark Webber első szárnya kilyukasztotta jobb hátsó gumiját, így már az első körben be kellett iktatnia egy kényszerű boxkiállást, miután kénytelen volt egy teljes kört megtenni a defektes gumival. Ezek miatt – pályafutása során először – az utolsó helyen fejezte be a futamot.

A Hungaroringen a negyedik pozícióból vághatott neki a versenynek, majd lerajtolta Sebastian Vettelt, így már csak Fernando Alonso és Mark Webber állt előtte. Az ötödik körben Hamilton megelőzte az ausztrált, a spanyolnak pedig a 2006-os nagydíjhoz hasonlóan ismét leesett az első boxkiálláskor rosszul rögzített kereke, amelynek következtében Lewis átvette a vezetést. A futamot végül magabiztos előnnyel nyerte meg.

Valenciában, az Európai Nagydíj helyszínén ott folytatta, ahol Magyarországon abbahagyta. Az időmérőn megszerezte a pole-t, de a futamot a csapat hibájának köszönhetően a második helyen fejezte be, Rubens Barrichello mögött. (A második boxkiálláskor a csapat elfelejtette kikészíteni az első gumikat, így a kiállás elhúzódott.)

A belga pálya, Spa-Francorchamps nem igazán feküdt a McLarennek. Lewisnak már a második szakaszban, a 12. helyen búcsúznia kellett az időmérőn. Futama meglehetősen rövidre sikerült, ugyanis az első körben, a Les Combes sikánban Jaime Alguersuari hátulról beleütközött, és mindketten a gumifalnak csapódtak.

Monzában ismét pole pozíciót szerzett, ám a futamon az egy kiállással taktikázó Brawnok megfoghatatlanok voltak. Hamilton a harmadik helyen autózott, amikor a futam vége felé elkezdett jóval gyorsabb köröket futni, mint az előtte haladó Button, de az utolsó körben az első Lesmo-kanyar után megpördült, majd a szalagkorlátnak csapódva véget ért számára a verseny. Lewist a 12. helyen, körhátrányban klasszifikálták.
Szingapúrban a pole pozícióból nyerte meg a futamot

A szingapúri éjszakai futam időmérő edzésének utolsó szakaszának legvégén Rubens Barrichello a falnak ütközött, ami miatt megállították a kvalifikációt, és mivel csak néhány másodperc volt hátra belőle, már senkinek nem volt lehetősége újabb köröket futni. Mivel ekkor Hamilton állt az élen, így az övé lett a pole pozíció. A futamot végül magabiztos előnnyel nyerte meg.

A két év után ismét Szuzukában megrendezett Japán Nagydíjon a harmadik helyet szerezte meg az időmérő edzésen, majd a rajtnál megelőzte az előle induló Jarno Trullit, aki azonban második boxkiállása után a brit elé tért vissza, így Hamilton a dobogó legalsó fokára állhatott fel. A versenyt a mind az időmérőn, mind pedig a futamon domináló Sebastian Vettel nyerte.

A Brazil Nagydíj időmérője rendkívüli időjárási körülmények között zajlott, ami miatt az első és a második szakaszt is hosszabb időre meg kellett szakítani. A szakadó esőben Hamiltonnak csak a 18. rajtkockát sikerült megszereznie, ugyanis – állítása szerint – a McLarent a futamra, száraz pályára állították be. Vitantonio Liuzzi váltócsere miatt kapott öthelyes rajtbüntetése után végül a brit egy pozícióval előrébb lépett a rajtrácson. A verseny első körében történt kisebb ütközések miatt hamar a pályára lépett a Safety Car, ami kicsit megkeverte a mezőnyt, s Lewist 71 kör után a harmadik helyen intették le.

A 2009-es versenynaptárban először kapott helyet az Abu Dzabi Nagydíj, amelyet a szezon utolsó versenyeként a Yas Marina Circuiten rendeztek meg. Hamilton a szabadedzéseken is kimagasló teljesítményt nyújtott, majd az időmérő mindhárom szakaszát megnyerve megszerezte az első rajtkockát, több mint hat tizedmásodperccel megelőzve a mögötte végző Sebastian Vettelt. Lewisnak sikerült megőriznie vezető pozícióját a rajtnál, ám az első boxkiállások után Vettel mögé tért vissza. Három körrel később a csapat ismét kihívta a boxba, és autójával betolták a garázsba, ugyanis a McLarennek jobb hátsó fékhibája akadt.

Az év során 49 pontot szerzett, amellyel az ötödik helyen végzett az egyéni világbajnokságban. Főleg neki köszönhetően – csapattársa, Heikki Kovalainen jóval gyengébb szereplése miatt – sikerült a McLarennek a konstruktőri pontverseny harmadik helyén végeznie, mindössze egy egységgel maga mögé utasítva a rivális Ferrarit.