Már az időmérő edzés sem alakult a megszokott módon a 2011-es Kanadai Nagydíjon, hiszen a Ferrari mindkét autójával az első három között zárt, s ez a szezon során addig példátlan teljesítmény volt. A pole-t viszont nem szerezhették meg Alonsoék, hiszen Sebastian Vettel a szezon hetedik időmérőjén hatodik rajtelsőségét szerezte – egyedül csapattársa, Mark Webber tudta őt „megállítani” Spanyolországban. A McLarenek a Mercedesekkel küzdöttek a kvalifikáción, s végül az 5–8. helyet szerezték meg Hamilton, Rosberg, Button, Schumacher sorrendben.
Másnapra aztán megérkezett az eső Montrealba, ami alapjaiban felforgatta a 48. Kanadai Nagydíj további alakulását. A verseny a safety car mögül rajtolt el, majd négy kör elteltével engedték el a pilótákat. Az élmezőnyben Hamilton és Webber összeérése okozott kalamajkát: a brit is visszaesett pár helyet, az ausztrál pedig megforgott, s csak a mezőny sűrűjéből folytathatta. Hamilton aztán hamarosan még rosszabbul járt: előbb Schumacherrel szembeni sikertelen előzési kísérlete során pozíciót veszített csapattársával szemben, majd amikor vissza próbálta venni a hatodik helyet Buttontól, összeütköztek, és kiesett a versenyből.
A baleset miatt pályára hajtott a biztonsági autó, Button pedig ezalatt intermediate-re cserélre esőgumijait, majd hamarosan visszatért a bokszba – ezúttal gyorshajtás miatti büntetés miatt. Ráadásul a kerékcsere is felesleges volt, hiszen hamarosan ismét rázendített az eső, így akik interekre váltottak, mint Alonso és Button, ismét mehettek a bokszba. A versenyt a borzalmas időjárás miatt végül félbeszakították, s több mint két órán át a rajtrácson vesztegeltek az autók. A sorrend ekkor Vettel, Kobayashi, Massa, Heidfeld, Petrov, di Resta volt, majd őket Webber, Alonso, a sérült Perez helyére beugró de la Rosa, Rosberg, Button és Schumacher követte.
A kényszerszünet után végül a biztonsági autó mögött indult újra a verseny, s a safety car egészen addig bent maradt, amíg a pálya nem vált alkalmassá az átmeneti esőgumik felrakására. Sorra jöttek a kerékcserék, a verseny viszont csak két körön át folytatódhatott zöld zászló alatt, hiszen ezt követően Button és Alonso ütközött össze az előbbi előzési kísérlete közben. A spanyol versenye véget ért (két éven át, a 2010-es és a 2012-es Belga Nagydíjak között ez volt az egyetlen kiesése!), a brit pedig mehetett a bokszba lecserélni defektes kerekét, így az utolsó, 21. helyre esett vissza.
Miután a safety car ismét elhagyta a pályát, elindult Schumacher szárnyalása: egészen a második helyig tört előre, letaszítva onnan a pozícióját egészen addig hősiesen őrző Kobayashit. A japán visszaesett egészen az ötödik helyig, majd összeütközött Heidfelddel, akinek első szárnya az autó alá szorult, s a bukótérben kötött ki. Jöhetett ismét a safety car, immár hatodik alkalommal a verseny során.
Ekkor Button már a negyedik helyen állt Vettel, Schumacher és Webber mögött: 15 kör alatt ért fel ebbe a pozícióba a 21. helyről úgy, hogy időközben még slickekre is váltott – persze mindenki mással együtt. És nem volt megállás: amikor újra eleresztették a mezőnyt, még tíz kör volt hátra, és a brit elindult a győzelemért két ütközést, egy orrkúpcserét, egy defektet és egy büntetést követően. Előbb Webbert, majd Schumachert előzte meg, s Vettel után eredt, a hajrában a leggyorsabb kört is megfutva.
Az utolsó kört már egy másodpercen belül kezdte meg az éllovashoz képest, aki túlvállalta magát a nagy nyomás alatt, és hibázott. Nem csúszott ki, megfogta az autót, de a győzelmet elveszítette: Button tovaszáguldott, s megnyerte az F1 történetének leghosszabb versenyét, mely a kényszerszünettel együtt több mint négy órán át tartott. Schumachernek is remek futama volt, de végül csak a negyedik lett, a Ferrari a nagyon ígéretes rajthelyek után mindössze Massa hatodik helyével kellett, hogy beérje, s Kobayashi sem lehetett túl boldog a hetedik pozícióval – tekintve, hogy a verseny egy jelentős részét másodikként töltötte –, Rubens Barrichello pedig karrierje utolsó pontjait szerezte a kilencedik hellyel.
Végül a hátsóbb régiókról is emlékezzünk meg: ez volt az egyetlen futam a szezon során, melyen Liuzzinak köszönhetően a HRT lenyomta a Lotust és a Virgint, de az itt megszerzett 13. hely épp elég volt ahhoz, hogy a szezon végén utóbbi előtt értékeljék őket a bajnoki összetettben.
