北京时间6月13日凌晨2点，2016F1加拿大站在蒙特利尔赛道开赛，汉密尔顿再次上演保胎好戏，率先冲过终点，成就个人本赛季两连冠的同时，也继2007、2010、2012和2015年后第五次封王加拿大分站赛，更将自己同罗斯伯格的积分差距缩小至9分。维特尔和博塔斯屈居亚军和季军。
早在发车之前，头排出发的奔驰双雄就已摆好架势继续上演宫斗大戏，其中汉密尔顿更是在杆位有意将车身向右前倾斜，以防止左侧的罗斯伯格在第一弯从内道超越。随着五盏红灯同时熄灭，2016F1加拿大站正式在蒙特利尔赛道拉开帷幕，然而人算不如天算，就在汉密尔顿防住罗斯伯格之际，早已洞察到汉密尔顿良苦用心的维特尔从第三位迅速从右前方超越汉密尔顿，而罗斯伯格在这场发车内斗中在第2弯被汉密尔顿挤出赛道，迅速滑落至第5，加之胎温过低影响了追赶速度，最终第一圈只屈居第10。
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随着发车便抢得杆位，维特尔在第三圈做出1’19”641的单圈最速。在第四圈中，罗斯伯格利用DRS超越阿隆索反爬至第9位。第11圈，巴顿赛车着火，迈凯伦车队对引擎涡轮的再次升级也宣告失败，赛会随即出动虚拟安全车，维特尔第一时间选择进站换超软胎，莱科宁也紧随其后进站换超软胎。不过就整场比赛而言，法拉利车队的此次进站为他们无缘亚军埋下了伏笔。
维特尔出站后位列第四位，而在第17圈和第18圈，维特尔先后超越了红牛车队的里卡多和维斯塔潘，而出站后第15位的莱科宁也在第19圈上升至第9位。第22圈，罗斯伯格进站，换上软胎，随即在第24圈做出1’16”868的单圈最速，而这也给了汉密尔顿强大的进站信号，因此小汉随即进站换上软胎，而随着比赛的进行，汉密尔顿换胎的威力逐渐显现出来，在第28圈三个计时点中，汉密尔顿同维特尔的差距分别为13”587、13”479和13”143。第30圈时，由于前面慢车阻挡，维特尔也通过TeamRadio大爆粗口，表达对慢车的不满。
第37圈，汉密尔顿做出1’16”791的单圈最速，而马萨却因惨遭退赛，与此同时，维特尔也进站，换软胎，这也间接证实了维特尔第一次进站换超软胎是法拉利战术上彻头彻尾的失误。第39圈，里卡多进站换软胎时，却遭遇了右前轮换胎被卡的窘境，大大增加了他的进站时间。
第42圈，维特尔做出1’16”631的单圈最速，而此后维特尔更是分别在第44圈和46圈做出了1’16”573和1’16”546的单圈最速，进一步通过新胎向领头羊汉密尔顿施压。第46圈，罗斯伯格通过TeamRadio表示他车上有众多警告灯在亮，最终经过排查是其赛车轮胎漏气，不得不进站换胎。
随着维斯塔潘和罗斯伯格分别在第50和54圈做出1’16”319和1’15”972的单圈最速，两人的差距也逐渐缩小。虽然在最后几圈时，罗斯伯格的DRS无法启动，但在最后一圈DRS重新启动后，德国人险些超掉维斯塔潘，但这次失败的超车却险些让他整场比赛的努力作废，因为罗斯伯格冲出了赛道，好在没撞上围墙，可以继续比赛，最终保住了第五的位置，否则他今天就要见证汉密尔顿成为本赛季车手积分榜头名了。
最终，汉密尔顿率先冲过终点，并在庆祝中通过TeamRadio向刚刚去世的拳王阿里致敬：“Float like a butterfly, sting like a bee. That was for Muhammad Ali.”维特尔最终位居第二，博塔斯屈居第三。
