Nico Rosberg startte de wedstrijd in de Azerbeidzjaanse hoofdstad Bakoe vanaf de eerste startpositie en behield de leiding gedurende de gehele wedstrijd. De Duitser leek de laatste paar races de weg een beetje kwijt te zijn, maar getuigde tijdens de Europese Grand Prix weer van zijn goede vorm dit seizoen.
Van start tot finish leidde de Duitser de race die incidentloos verliep. Teamgenoot Lewis Hamilton had moeite om in de openingsfase terrein goed te maken, maar mede dankzij goede en tactische pitstops klom hij toch enkele posities naar de top vijf. Onderweg kende de Engelsman wel wat technische uitdagingen die hij bij het team aangaf. De regels verbieden echter dat vanaf de pitmuur de settings worden veranderd, danwel advies gegeven aan de rijder hoe de problemen het hoofd te bieden.
Na een aantal ronden vond Hamilton blijkbaar de juiste instelling en herpakte zich met degelijke rondetijden, maar kon niet direct de mannen voor hem aanvallen. Sergio Perez (Force India) heeft immers dezelfde motor aan boord als Hamilton zelf en kon een gelijk tempo rijden als de regerend kampioen.
Op de tweede en derde positie waren het de Ferrari rijders die hun best deden om dichterbij te komen aan de leider. De Ferrari motor bleek in Bakoe echter niet opgewassen tegen de Mercedes. De coureurs van het Italiaanse team wisselden van positie, waarbij Vettel de man was die de beste plek kreeg toebedeeld. Räikkönen ging aan de kant voor zijn teamgenoot om daarna over de radio te melden: "Laat Vettel wel doorrijden, ik wil niet dat hij mij in de weg gaat rijden."
Het grootste spektakel zat in een aantal uitvallers in de tweede helft van de race. Daniil Kvyat werd de eerste die aan de kant moest met een defecte auto, Sainz volgde hem een aantal ronden later met problemen met de ophanging van de Toro Rosso. Pascal Wehrlein moest zijn Manor ook voortijdig stilzetten met compleet versleten remmen. Een aantal kilometers later voegde Alonso zich met versnellingsbakproblemen bij het drietal.
Zes ronden voor het einde wist Max Verstappen nog van zich te doen spreken door van de tiende naar de negende positie te klimmen door Felipe Massa binnendoor te verschalken. De Nederlander sloot daarmee aan achter de achtste plek van Ricciardo. De achterstand op zijn teamgenoot was echter te groot om nog een aanval te kunnen inzetten. Met vijf ronden te gaan bedroeg het onderlinge verschil zeven seconden, maar bleek Verstappen nog wat reserve te hebben. De Nederlander noteerde rondetijden van ruim een seconde per ronde rapper dan zijn teamgenoot die en passant nog even Nico Hülkenberg inhaalde.
Verstappen was niet van zin om te veel toe te geven op zijn teammaat en wist Hülkenberg in de laatste ronde voorbij te steken en de achtste positie te pakken. Ook Perez had geen zin om als vierde over de streep te komen en het podium te krijgen door een straf van vijf seconden voor Räikkönen. De Mexicaan gebruikte de snelheid van zijn Mercedes optimaal en haalde de Fin in om als derde te worden afgevlagd en alle twijfel weg te nemen. Vettel pakte de tweede positie en Rosberg scoorde de volle 25 punten voor de zege.
