Σεζόν 2007
Ο Χάμιλτον θα είναι ο team-mate του διπλού παγκόσμιου πρωταθλητή Φερνάντο Αλόνσο. Ο Αλόνσο είχε ενταχθεί στη McLaren μετά την αποχώρησή του από τη Renault. Στο ντεμπούτο του στο γκραν πρι της Αυστραλίας, προκρίθηκε τέταρτος και τερμάτισε τρίτος στον αγώνα. Έγινε ο δέκατος τρίτος οδηγός που τερμάτισε στο βάθρο στον πρώτο αγώνα της καριέρας του στην F1 (εξαιρουμένων εκείνων στον πρώτο γύρο του Παγκόσμιου Πρωταθλήματος). Στο Μπαχρέιν, ο Χάμιλτον πήρε την πρώτη του εκκίνηση από την πρώτη σειρά, κατατασσόμενος και τερματίζοντας δεύτερος. Ο Χάμιλτον τερμάτισε και πάλι δεύτερος πίσω από τον Μάσα στο ισπανικό γκραν πρι. Αυτό τον έφερε στην κορυφή του πρωταθλήματος οδηγών. Ο Χάμιλτον έσπασε το ρεκόρ του Bruce McLaren ως ο νεότερος οδηγός που ήταν ποτέ επικεφαλής στο παγκόσμιο πρωτάθλημα.
Ο Χάμιλτον κατέκτησε την πρώτη του pole position και την πρώτη του νίκη στην καριέρα του στην F1 στο Γκραν Πρι του Καναδά.
Κατά τη διάρκεια των κατατακτήριων δοκιμών για το ευρωπαϊκό γκραν πρι, ο Χάμιλτον συνετρίβη στο Nürburgring λόγω βλάβης του μπροστινού δεξιού ελαστικού. Δεν μπόρεσε να ολοκληρώσει τις κατατακτήριες δοκιμές και ξεκίνησε τον αγώνα από τη δέκατη θέση. Κατά τη διάρκεια μιας έντονης βροχόπτωσης που προκάλεσε την προσωρινή διακοπή του αγώνα, ο Χάμιλτον γλίστρησε σε μια παγίδα χαλικιού. Κατάφερε να επανέλθει στον αγώνα μετά την επανεκκίνηση. Η ένατη θέση που κατέλαβε σε αυτόν τον αγώνα ήταν η πρώτη του θέση εκτός βάθρου και χωρίς βαθμούς.
Ο Χάμιλτον κέρδισε το γκραν πρι της Ουγγαρίας από την pole position. Αρχικά, ο Alonso είχε σημειώσει τον ταχύτερο χρόνο, αλλά του επιβλήθηκε ποινή πέντε θέσεων στο grid επειδή μπλόκαρε τον Hamilton στο pit lane- ενέργεια που εμπόδισε τον Hamilton να τρέξει τον τελευταίο του γύρο στις κατατακτήριες δοκιμές. Η McLaren τιμωρήθηκε επίσης και δεν κέρδισε βαθμούς κατασκευαστή για τον αγώνα.
Στη συνέχεια, ο Χάμιλτον δήλωσε ότι αποκατέστησε τη σχέση του με τον Αλόνσο. Συνέχισε να κατατάσσεται δεύτερος στην Τουρκία. Ο Χάμιλτον έτρεχε στην τρίτη θέση. Του έσκασε το ελαστικό και αναγκάστηκε να επιστρέψει αργά στα pits. Τερμάτισε τον αγώνα στην πέμπτη θέση. Το προβάδισμά του στο πρωτάθλημα μειώθηκε.
Ο Αλόνσο νίκησε τον Χάμιλτον στο ιταλικό και το βελγικό γκραν πρι. Ο Χάμιλτον είχε πλέον προβάδισμα δύο βαθμών στην κούρσα του τίτλου. Το προβάδισμά του αυξήθηκε στους 12 βαθμούς μετά τη νίκη του στο ιαπωνικό γκραν πρι. Ο αγώνας διεξήχθη υπό δυνατή βροχή και ο Αλόνσο εγκατέλειψε τον αγώνα. Μετά τον αγώνα, υπήρξε έρευνα από τους αγωνοδίκες (αξιωματούχους). Εξέτασαν τις ενέργειες του Χάμιλτον πίσω από το αυτοκίνητο ασφαλείας. Τόσο ο Sebastian Vettel όσο και ο Mark Webber έμειναν εκτός αγώνα ενώ ακολουθούσαν τον Hamilton. Οι αγωνοδίκες δεν διαπίστωσαν ότι κάποιος έκανε κάτι παράνομο.
Ο Χάμιλτον κέρδισε την pole position στην Κίνα. Ο αγώνας διεξήχθη σε στεγνές και υγρές καιρικές συνθήκες. Ο Χάμιλτον εγκατέλειψε τον αγώνα. Αντιμετώπισε μεγάλη φθορά των ελαστικών του. Προσπάθησε να μπει στα πιτ. Πέρασε φαρδιά πλατιά και μπήκε στην παγίδα του χαλικιού. Το μονοθέσιό του κόλλησε και ο Χάμιλτον κατέγραψε την πρώτη εγκατάλειψη της καριέρας του στη Formula 1. Ο Χάμιλτον πήγε στον τελευταίο αγώνα της σεζόν με προβάδισμα τεσσάρων βαθμών.
Στο γκραν πρι της Βραζιλίας, ο Χάμιλτον κατάφερε να συγκεντρώσει μόνο δύο βαθμούς πρωταθλήματος, καθώς τερμάτισε στον αγώνα στην έβδομη θέση. Ο Χάμιλτον προσπεράστηκε από τον Räikkönen στην εκκίνηση. Στην πρώτη στροφή μπλοκαρίστηκε από τους Massa και Räikkönen και βρέθηκε εκτός ισορροπίας. Ο Hamilton πέρασε από τον Alonso στη στροφή 3. Ο Χάμιλτον προσπάθησε να προσπεράσει εκ νέου τον Αλόνσο στη στροφή 4. Έπεσε πλαγιολισθαίνοντας και έπεσε στην όγδοη θέση. Στη συνέχεια, ένα πρόβλημα ξεκίνησε στον 9ο γύρο. Ο Χάμιλτον είχε πρόβλημα στο κιβώτιο ταχυτήτων. Είχε κολλήσει στη νεκρά και δεν μπορούσε να επιλέξει καμία ταχύτητα. Ο Χάμιλτον επανέφερε τις ρυθμίσεις στο τιμόνι του. Το κιβώτιο ταχυτήτων άρχισε να λειτουργεί ξανά. Είχε χάσει 40 δευτερόλεπτα ενώ το μονοθέσιό του έτρεχε.
Για το μεγαλύτερο μέρος του αγώνα, ο Massa ήταν επικεφαλής και ο Räikkönen ήταν δεύτερος. Αν ο αγώνας είχε λήξει με αυτόν τον τρόπο, ο Hamilton θα είχε γίνει παγκόσμιος πρωταθλητής. Κατά τη διάρκεια του δεύτερου γύρου των pit stop, ο Räikkönen πήρε την πρωτοπορία από τον Massa. Ο Räikkönen κέρδισε τον αγώνα και έγινε παγκόσμιος πρωταθλητής της Formula 1 το 2007.
Ο Χάμιλτον ολοκλήρωσε τη σεζόν με τέσσερις νίκες και τη δεύτερη θέση στο Παγκόσμιο Πρωτάθλημα Οδηγών με 109 βαθμούς, μπροστά από τον ομόσταυλό του Φερνάντο Αλόνσο.
Εντάσεις στην ομάδα
Το πρώτο σημάδι ότι ο Χάμιλτον ήταν δυσαρεστημένος με την ομάδα του εμφανίστηκε αφού τερμάτισε δεύτερος στο Μονακό. Τα σχόλιά του μετά τον αγώνα έδειχναν ότι είχε αναγκαστεί να παίξει υποστηρικτικό ρόλο. Η FIA εξέτασε αν η McLaren είχε παραβιάσει τους κανόνες με την επιβολή των εντολών της ομάδας. Η FIA διαπίστωσε ότι η McLaren δεν παραβίασε κανέναν κανόνα. Κατά τη διάρκεια των κατατακτήριων δοκιμών στο Γκραν Πρι της Ουγγαρίας, ο Alonso κράτησε τον Hamilton στα πιτ. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα ο Χάμιλτον να χάσει έναν τελευταίο γύρο για να προσπαθήσει να κερδίσει την pole position. Ο Alonso μετακινήθηκε πίσω στην έκτη θέση εκκίνησης. Έτσι, ο Χάμιλτον πήρε την pole position. Στη McLaren αφαιρέθηκαν βαθμοί για το πρωτάθλημα κατασκευαστών. Ο Χάμιλτον δήλωσε ότι πίστευε ότι η ποινή του Αλόνσο ήταν "αρκετά ελαφριά αν μη τι άλλο" και λυπήθηκε μόνο για την απώλεια των βαθμών των κατασκευαστών. Ως αποτέλεσμα αυτών των γεγονότων, η σχέση μεταξύ Hamilton και Alonso κατέρρευσε προσωρινά. Το ζευγάρι δεν μιλούσε μεταξύ τους για ένα μικρό χρονικό διάστημα.
Μετά το ιαπωνικό γκραν πρι, ο Αλόνσο θεώρησε ότι η ετυμηγορία των αγωνοδικών είχε διευθετήσει το πρωτάθλημα υπέρ του Χάμιλτον. Ο ίδιος δήλωσε: "Ο Αλόνσο δεν έχει καμία σχέση με το γεγονός ότι ο Αλόνσο δεν έχει καμία σχέση με το αποτέλεσμα: "Δεν σκέφτομαι πια αυτό το πρωτάθλημα, έχει κριθεί εκτός πίστας. Η ενημέρωση των οδηγών δεν έχει κανένα νόημα. Πηγαίνεις εκεί για να ακούσεις τι λένε ο Charlie Whiting και οι άλλοι αξιωματούχοι. Είκοσι ένας οδηγοί έχουν μια άποψη, ο Charlie και οι αξιωματούχοι άλλη, και έτσι είναι σαν να μιλάς σε έναν τοίχο".
Μετά το τέλος της σεζόν, ο Αλόνσο και η McLaren έλυσαν το συμβόλαιό τους στις 2 Νοεμβρίου 2007. Και οι δύο πλευρές συμφώνησαν στην αποχώρηση του Αλόνσο.
Σεζόν 2008
Τον Ιανουάριο του 2008, ο Χάμιλτον υπέγραψε νέο πενταετές συμβόλαιο με τη McLaren-Mercedes μέχρι το τέλος της σεζόν του 2012. Για τη σεζόν του 2008, ο Heikki Kovalainen θα οδηγούσε το δεύτερο μονοθέσιο της McLaren-Mercedes.
Στον πρώτο αγώνα της σεζόν του 2008, το γκραν πρι της Αυστραλίας, ο Χάμιλτον προκρίθηκε στην pole position και κέρδισε τον αγώνα. Στο Μπαχρέιν, ο Χάμιλτον κατέστρεψε το μονοθέσιό του κατά τη διάρκεια ενός ατυχήματος στα δοκιμαστικά. Χρησιμοποίησε ένα εφεδρικό σασί και πήρε την τρίτη θέση στις κατατακτήριες δοκιμές. Στον αγώνα, προσέκρουσε στο πίσω μέρος του μονοθεσίου του Alonso και τερμάτισε 13ος. Στην Ισπανία ανέβηκε ξανά στο βάθρο και τερμάτισε τρίτος. Ο Χάμιλτον τερμάτισε δεύτερος στην Τουρκία και κέρδισε το γκραν πρι του Μονακό δύο εβδομάδες αργότερα, φέρνοντάς τον ξανά στην κορυφή του πρωταθλήματος.
Στο Μόντρεαλ προκρίθηκε στην pole position, αλλά κατά τη διάρκεια του αγώνα συγκρούστηκε με το πίσω μέρος του Kimi Räikkönen. Υπήρχε κόκκινο φως στο τέλος του pit lane. Ο Hamilton δεν είδε ότι ο Räikkönen είχε σταματήσει στο φανάρι. Στον Hamilton επιβλήθηκε ποινή εκκίνησης 10 θέσεων για τον επόμενο αγώνα, το γαλλικό γκραν πρι. Ο Χάμιλτον συνέχισε να κερδίζει το βρετανικό Grand Prix σε δύσκολες, υγρές συνθήκες. Αυτό χαρακτηρίστηκε ως μία από τις καλύτερες επιδόσεις του μέχρι σήμερα. Ο ίδιος ο Χάμιλτον δήλωσε στη συνέντευξη Τύπου μετά τον αγώνα ότι ήταν η πιο δύσκολη και πιο σημαντική νίκη του.
Στον επόμενο αγώνα στο Χόκενχαϊμ, ο Χάμιλτον ξεκίνησε από την pole position και κέρδισε με διαφορά 9 δευτερολέπτων.
Ο Χάμιλτον κέρδισε το γκραν πρι του Βελγίου, αλλά αυτή η νίκη τέθηκε υπό αμφισβήτηση. Έφυγε από την πίστα σε ένα σικέιν για να αποφύγει να χτυπήσει τον Kimi Räikkönen. Οι υπεύθυνοι του αγώνα είπαν ότι αυτό έδωσε στον Hamilton ένα αθέμιτο πλεονέκτημα. Η McLaren δήλωσε ότι ο εξοπλισμός παρακολούθησης έδειξε ότι ο Hamilton επιβράδυνε για να αφήσει τον Räikkönen να περάσει. Στον Hamilton επιβλήθηκε ποινή 25 δευτερολέπτων. Η ποινή τον έριξε στην τρίτη θέση. Η McLaren άσκησε έφεση κατά της ποινής στο Παγκόσμιο Συμβούλιο Μηχανοκίνητου Αθλητισμού της FIA. Η έφεση απορρίφθηκε. Το συμβούλιο δήλωσε ότι η υπόθεση ήταν απαράδεκτη.
Στο Φούτζι, ο Χάμιλτον πήρε την pole position στις κατατακτήριες δοκιμές. Ο Felipe Massa ήταν ο πιο κοντινός του αντίπαλος για τον τίτλο του πρωταθλήματος. Ο Massa κατάφερε να καταφέρει να προκριθεί μόνο στην πέμπτη θέση. Με την έναρξη του αγώνα ο Kimi Räikkönen έκανε καλή εκκίνηση και πέρασε τον Hamilton. Ο Χάμιλτον πέρασε φαρδύς στην πρώτη στροφή. Αυτό ανάγκασε μερικούς από τους οδηγούς πίσω του να βγουν εκτός πίστας. Ο Χάμιλτον δέχθηκε ποινή διέλευσης για τις ενέργειές του. Στον δεύτερο γύρο, όταν ο Hamilton προσπάθησε να περάσει τον Massa στη στροφή 10, ο Hamilton τράβηξε δίπλα του και έκανε κίνηση για να τον περάσει. Στη συνέχεια, ο Massa πέρασε φαρδιά πλατιά και τα δύο μονοθέσια συγκρούστηκαν. Το μονοθέσιο του Χάμιλτον γύρισε. Στον Massa επιβλήθηκε ποινή drive-through για αυτή την κίνηση. Ο Χάμιλτον έπεσε στην τελευταία θέση. Κατάφερε να τερματίσει τον αγώνα στη 12η θέση, αλλά δεν κέρδισε βαθμούς.
Στο Γκραν Πρι της Κίνας, ο Χάμιλτον ήταν πολύ ταχύτερος από όλα τα άλλα μονοθέσια στα δοκιμαστικά. Προκρίθηκε στην pole position. Στη συνέχεια κέρδισε τον αγώνα και απέκτησε προβάδισμα 7 βαθμών στο Παγκόσμιο Πρωτάθλημα.
Το Γκραν Πρι της Βραζιλίας ήταν ο τελευταίος αγώνας της χρονιάς. Ο Χάμιλτον έπρεπε να τερματίσει τουλάχιστον πέμπτος για να κερδίσει το Παγκόσμιο Πρωτάθλημα. Μετά από έναν σκληρό αγώνα ο Χάμιλτον ήταν στην πέμπτη θέση. Στους τελευταίους γύρους του αγώνα, άρχισε να βρέχει. Ο Σεμπάστιαν Φέτελ πέρασε τον Χάμιλτον για την πέμπτη θέση.
Ο Massa είχε ήδη κερδίσει τον αγώνα. Με τον Χάμιλτον στην έκτη θέση, φαινόταν ότι ο Μάσα θα κέρδιζε τον τίτλο. Κατά τη διάρκεια του τελευταίου γύρου τόσο ο Vettel όσο και ο Hamilton πέρασαν τον Timo Glock. Ο Glock χρησιμοποιούσε ελαστικά ξηρού καιρού και ο Hamilton χρησιμοποιούσε ελαστικά υγρού καιρού. Αυτό έφερε τον Χάμιλτον πίσω στην πέμπτη θέση. Το πέρασμα του Χάμιλτον του έδωσε έναν βαθμό παραπάνω από τον Μάσα.
Ο Χάμιλτον είχε κερδίσει το Παγκόσμιο Πρωτάθλημα Φόρμουλα Ένα το 2008. Έγινε ο νεότερος οδηγός που κέρδισε τον τίτλο, καθώς και ο πρώτος μαύρος οδηγός. Είναι επίσης ο πρώτος Βρετανός οδηγός που κατακτά το Παγκόσμιο Πρωτάθλημα μετά τον Ντέιμον Χιλ το 1996.
Ρατσιστική κακοποίηση
Στις 4 Φεβρουαρίου 2008, ο Χάμιλτον δέχτηκε φραστικό χλευασμό και κακοποίηση κατά τη διάρκεια δοκιμών πριν από την έναρξη της σεζόν στο Circuit de Catalunya στην Καταλονία. Αρκετοί Ισπανοί θεατές φορούσαν μαύρη μπογιά στο πρόσωπο και μαύρες περούκες. Φορούσαν μπλουζάκια που έγραφαν "Hamilton's familly [sic]". Ο Χάμιλτον είχε γίνει αντιπαθής στην Ισπανία λόγω της αντιπαλότητας του με τον Ισπανό Φερνάντο Αλόνσο. Η FIA προειδοποίησε τις ισπανικές αρχές να μην αφήσουν να συνεχιστεί αυτή η συμπεριφορά. η FIA ανακοίνωσε στις 13 Φεβρουαρίου 2008 ότι θα ξεκινήσει μια εκστρατεία "Αγώνας κατά του ρατσισμού".
Σεζόν 2009
Ο Χάμιλτον ξεκίνησε το Grand Prix της Αυστραλίας στην έναρξη της σεζόν 2009 από την 18η θέση της εκκίνησης. Ο Χάμιλτον τερμάτισε τον αγώνα στην τρίτη θέση μετά την τιμωρία του Jarno Trulli. Ο Trulli είχε περάσει τον Hamilton ενώ βρισκόταν πίσω από το αυτοκίνητο ασφαλείας. Υπήρξε ακρόαση από τους αγωνοδίκες μετά τον αγώνα. Ο Hamilton και η McLaren είπαν στους αγωνοδίκες ότι δεν άφησαν τον Trulli να περάσει. Η ραδιοεπικοινωνία της McLaren απέδειξε ότι αυτό ήταν ψέμα. Ο Χάμιλτον αποκλείστηκε από τον αγώνα για την παροχή "παραπλανητικών στοιχείων" κατά την ακρόαση των αγωνοδικών. Αργότερα ζήτησε συγγνώμη κατ' ιδίαν από τον διευθυντή αγώνων της FIA Charlie Whiting για τα ψέματα.
Κατά τη διάρκεια των επόμενων έξι αγώνων, ο Χάμιλτον δεν είχε καλές επιδόσεις. Προκρίθηκε εκτός της πρώτης δεκάδας άλλες τρεις φορές, με την πέμπτη θέση να αποτελεί την καλύτερη εκκίνηση του. Σημείωσε μόνο λίγους βαθμούς. Στο Nürburgring προκρίθηκε στην πέμπτη θέση. Στον πρώτο γύρο συγκρούστηκε με τον Mark Webber. Ο Χάμιλτον είχε κλαταρισμένο ελαστικό και κατέστρεψε το μονοθέσιό του. Τερμάτισε στην 18η θέση.
Οι επιδόσεις του Χάμιλτον βελτιώθηκαν στο Hungaroring. Ο Χάμιλτον ξεκίνησε τέταρτος. Μια καλή εκκίνηση με υποβοηθούμενη εκκίνηση από το KERS τον έφερε στη δεύτερη θέση μέχρι την πρώτη στροφή. Μέχρι τον 13ο γύρο ήταν επικεφαλής του αγώνα. Τερμάτισε 11,5 δευτερόλεπτα μπροστά από τον Räikkönen. Αυτή ήταν η 10η νίκη του Hamilton στην καριέρα του και η πρώτη με μονοθέσιο με σύστημα KERS. Στη Βαλένθια, ο Hamilton προκρίθηκε στην pole position για πρώτη φορά στη σεζόν και ο team-mate του, Heikki Kovalainen προκρίθηκε δεύτερος. Στον αγώνα ένα κακό pit stop από τους μηχανικούς έχασε την πρώτη θέση του Hamilton. Ο ίδιος τερμάτισε δεύτερος.
Ο Χάμιλτον εγκατέλειψε τους επόμενους δύο αγώνες, το βελγικό και το ιταλικό γκραν πρι. Αυτό αφαίρεσε κάθε πιθανότητα υπεράσπισης του τίτλου του. Τον Σεπτέμβριο, στο γκραν πρι της Σιγκαπούρης, ο Χάμιλτον πήρε τη δεύτερη νίκη του στη σεζόν. Τερμάτισε τρίτος στους επόμενους δύο αγώνες, το ιαπωνικό και το βραζιλιάνικο γκραν πρι. Στο εναρκτήριο (πρώτο στην ιστορία) Grand Prix του Άμπου Ντάμπι, ο Χάμιλτον προκρίθηκε στην pole position. Ηγήθηκε του αγώνα, αλλά εγκατέλειψε στον 20ο γύρο λόγω προβλήματος στα πίσω φρένα. Αυτή ήταν η πρώτη του εγκατάλειψη λόγω μηχανικών προβλημάτων στη Φόρμουλα Ένα.
Σεζόν 2010
Μετά από μια δύσκολη σεζόν το 2009, ο Χάμιλτον ξεκίνησε με μια νέα πρόκληση για τον τίτλο. Τερμάτισε τρίτος στο Μπαχρέιν. Στην Αυστραλία, ο Χάμιλτον δεν κατάφερε να μπει στην πρώτη δεκάδα στις κατατακτήριες δοκιμές. Ξεκίνησε τον αγώνα από την ενδέκατη θέση της εκκίνησης και τερμάτισε τον αγώνα στην έκτη θέση. Είχε μια σύγκρουση στο τέλος του αγώνα με τον Mark Webber. Στη Μαλαισία, η McLaren εκτίμησε λάθος τον καιρό κατά τη διάρκεια των κατατακτήριων δοκιμών και άφησε τον Hamilton να βγει με λάθος ελαστικά για τις υγρές συνθήκες. Ξεκίνησε στην 20η θέση της εκκίνησης για τον αγώνα, αλλά τερμάτισε στην έκτη θέση. Ο Χάμιλτον έλαβε προειδοποίηση κατά τη διάρκεια του αγώνα. Στριφογύρισε τέσσερις φορές προσπαθώντας να σπάσει την αεροδυναμική ρυμούλκηση του Vitaly Petrov. Ο Χάμιλτον δεν προσπαθούσε να τον εμποδίσει. Μετά τον αγώνα διευκρινίστηκαν οι κανόνες. Ένας οδηγός μπορεί να στρίψει μόνο μία φορά, ακόμη και για να σπάσει μια ρυμούλκηση.
Στη Σαγκάη, ο Χάμιλτον τερμάτισε στη δεύτερη θέση, πίσω από τον ομόσταυλό του Τζένσον Μπάτον. Αυτό ήταν το πρώτο 1-2 της McLaren εδώ και δυόμισι χρόνια. Ο Χάμιλτον ενεπλάκη σε επεισόδιο στο pit lane με τον οδηγό της Red Bull, Σεμπάστιαν Φέτελ. Και οι δύο οδηγοί έλαβαν επίπληξη από τους αγωνοδίκες.
Ο Χάμιλτον προκρίθηκε τρίτος στο ισπανικό γκραν πρι. Προς το τέλος του αγώνα βρισκόταν στη δεύτερη θέση πίσω από τον Mark Webber. Ο Χάμιλτον είχε ήδη κάνει τον ταχύτερο γύρο του αγώνα. Στον προτελευταίο γύρο του αγώνα, βγήκε εκτός πίστας και χτύπησε στον τοίχο. Η αριστερή μπροστινή ανάρτηση καταστράφηκε και ο Χάμιλτον έμεινε εκτός αγώνα. Η ζάντα του τροχού είχε αποτύχει και κατέστρεψε το ελαστικό, στέλνοντας τον Χάμιλτον εκτός ελέγχου. Κατατάχθηκε στην 14η θέση.
Το επόμενο Σαββατοκύριακο στο Μονακό ο Χάμιλτον και ο ομόσταυλός του Τζένσον Μπάτον αγωνίστηκαν με ένα τιμόνι με διαμάντια. Στο τιμόνι του Χάμιλτον είχε τοποθετηθεί η χρονολογία "08" με διαμάντια για το πρωτάθλημά του το 2008. Ο Button είχε στο τιμόνι του τη χρονολογία "09" για το πρωτάθλημά του το 2009. Ο Χάμιλτον προκρίθηκε και τερμάτισε πέμπτος. Για το Γκραν Πρι της Τουρκίας, ο Χάμιλτον προκρίθηκε στη δεύτερη θέση με το καλύτερο αποτέλεσμα της σεζόν. Ο Χάμιλτον βρισκόταν στη δεύτερη θέση όταν ο Vettel και ο Webber συγκρούστηκαν μεταξύ τους στον 40ο γύρο. Αυτό έφερε τον Χάμιλτον στην πρώτη θέση. Ο Jenson Button βρισκόταν τότε στη δεύτερη θέση. Προσπέρασαν ο ένας τον άλλον μία φορά πριν από το τέλος του αγώνα. Ο Χάμιλτον πήρε την πρώτη του νίκη για τη σεζόν 2010, ανεβαίνοντας στην τρίτη θέση του πρωταθλήματος οδηγών.
Ο Χάμιλτον πήρε την pole position για το καναδικό γκραν πρι. Έχει εκκινήσει από την pole σε κάθε αγώνα του στη F1 στο Circuit Gilles Villeneuve. Ο Χάμιλτον κέρδισε τον αγώνα και ανέβηκε στην κορυφή του πρωταθλήματος οδηγών.
Μια ημέρα μετά το Γκραν Πρι ο Χάμιλτον επέστρεψε αεροπορικώς στο Ηνωμένο Βασίλειο και οδήγησε την McLaren MP4/4 του Ayrton Senna που κέρδισε το πρωτάθλημα. Ο Χάμιλτον ήταν φανερά ενθουσιασμένος και κυριευμένος από συγκίνηση. Την περιέγραψε ως "μία από τις καλύτερες ημέρες της ζωής του". Δήλωσε επίσης ότι είχε "τσεκάρει ένα από τα όνειρά του" οδηγώντας το αυτοκίνητο.
Ο Χάμιλτον προκρίθηκε τρίτος στη Βαλένθια. Προσπέρασε τον Mark Webber στην εκκίνηση του αγώνα. Κατά τη διάρκεια μιας περιόδου με αυτοκίνητο ασφαλείας, ο Χάμιλτον πέρασε τη δεύτερη γραμμή του αυτοκινήτου ασφαλείας περίπου 0,5 δευτερόλεπτο μετά την έξοδο του αυτοκινήτου ασφαλείας από τα pits. Ο Χάμιλτον προσπέρασε το αυτοκίνητο ασφαλείας αντί να επιβραδύνει για να ακολουθήσει το αυτοκίνητο ασφαλείας. Ο Φερνάντο Αλόνσο ήταν πίσω από τον Χάμιλτον και έπρεπε να παραμείνει πίσω από το αυτοκίνητο ασφαλείας. Ο Alonso παραπονέθηκε στον ασύρματο στην ομάδα του. Οι αγωνοδίκες διερεύνησαν το περιστατικό και τιμώρησαν τον Χάμιλτον με ποινή διέλευσης. Υπήρχε ένα 20λεπτο πριν ανακοινωθεί η ποινή. Αυτό επέτρεψε στον Χάμιλτον να δημιουργήσει μεγάλη διαφορά από το μονοθέσιο πίσω του. Όταν εξέτισε την ποινή του, παρέμεινε στη δεύτερη θέση. Αυτό εξόργισε τον Αλόνσο και την ομάδα της Ferrari. Ο Χάμιλτον κατηγόρησε τότε τον Αλόνσο για "ξινά σταφύλια". Ο Χάμιλτον και ο Αλόνσο τα βρήκαν πριν από τον επόμενο αγώνα. Ο Χάμιλτον τερμάτισε δεύτερος και διατήρησε το προβάδισμά του στο πρωτάθλημα οδηγών.
Τερμάτισε δεύτερος στο Silverstone και τέταρτος στο Hockenheim. Στην Ουγγαρία, ο Χάμιλτον προκρίθηκε πέμπτος, αλλά εγκατέλειψε κατά τη διάρκεια του αγώνα λόγω προβλημάτων στον κινητήρα. Έχασε την πρωτιά στο πρωτάθλημα από τον Webber.
Μετά το καλοκαιρινό διάλειμμα ενός μήνα, ο Χάμιλτον κέρδισε το γκραν πρι του Βελγίου και έκανε τον ταχύτερο γύρο. Αυτό τον έφερε στην πρώτη θέση του πρωταθλήματος. Όμως, τόσο στο ιταλικό όσο και στο γκραν πρι της Σιγκαπούρης, εγκατέλειψε τον αγώνα. Αυτό τον έφερε στην τρίτη θέση.
