Kvalifikācijas uzvarētājs Hamiltons startā nespēja noturēt pirmo pozīciju, ko pirmajā līkumā pārņēma "Ferrari" komandas pārstāvis Fetels. Tikmēr viņiem aizmugurē notika sadursme starp 2016. gada Spānijas posma uzvarētāju Maksu Verstapenu ("Red Bull"), Kimi Raikonenu ("Ferrari") un Valteri Botasu ("Mercedes"), kuri tobrīd cīnījās par trešo vietu. Botass brauca iekšmalā, Raikonens bija viņam blakus un abu riteņi saskārās, bet tālāk jau Kimi uztriecās Verstapena mašīnai. Rezultātā Botass aizbrauca tālāk, saglabājot trešo pozīciju, Raikonens drīz apstājās trasē ar nolauztu priekšējo kreiso riteni, kamēr Verstapens ar bojātu piekari izstājās boksos.
Pēc veiksmīgās kvalifikācijas, vairākas pozīcijas pirmajā līkumā pazaudēja arī Fernando Alonso ("McLaren"), kurš sadūrās ar Felipi Masu ("Williams"). Alonso spēja turpināt sacensības un tobrīd vēl saglabāja cerības uz punktiem, kamēr Masa ar cauru riepu atkrita uz pašām beigām.
Līderi, visi startējot ar mīkstā sastāva riepām, ātri izretojās savā starpā, arī Fetelam izdevās izveidot pārsvaru pār Hamiltonu. 14. aplī pirmais no vadošajiem braucējiem boksu apmeklējumu veica tieši viņš, tiekot pie vēl viena mīksto riepu komplekta, kamēr Hamiltons pitstopā iebrauca tikai 20. aplī, saņemot vidēji cietā sastāva riepas. Tobrīd Fetels bija jau astoņas sekundes priekšā.
Botass tikmēr vēl nebija pabijis boksos un pārņēma vadību, bet Fetels viņu noķēra, taču vairāku apļu garumā nespēja tikt garām, kā rezultātā strauji pietuvojās Hamiltons. Kad vācietis beidzot atguva vadību ar apdzīšanas manevru pirmajā līkumā, viņam atkal izdevās attālināties no sekotājiem.
Otro pitstopu pirmais veica Hamiltons, kurš tobrīd atkal bija aptuveni astoņas sekundes aiz līdera, un tas notika 36. aplī, uzreiz pēc virtuālās drošības mašīnas perioda beigām (pēc sadursmes ar Masu, bīstamā vietā bija palikusi Stofela Vandūrna "McLaren" mašīna). "Mercedes" pilots atkal saņēma mīkstā sastāva riepas, bet pēc diviem apļiem pie mehāniķiem devās arī Fetels, beidzot tiekot pie vidēji cietā sastāva riepām. Šo divu apļu laikā Hamiltons bija tik ātrs, ka pirmajā līkumā gandrīz spēja apdzīt Fetelu, kad viņš atgriezās trasē, tomēr nedaudz izbrauca no trases un saglabāja otro vietu.
Vairākus apļus Hamiltons sekoja Fetelam, līdz beidzot 44. apļa pirmajā līkumā pa ārmalu apdzina savu sīvāko sāncensi cīņā par 2017. gada F1 pasaules čempiona titulu.
Dažus apļus pirms tam aizdegās Botasa pilotētā "Mercedes" formula, kā rezultātā Krievijas posma uzvarētājs nobrauca trases malā un izstājās. Uz trešo vietu šis notikums ļāva pacelties Danielam Rikjardo no "Red Bull" vienības, kurš pirms tam bija ievērojami atpalicis.
Hamiltonam pārņemot vadību, līdz finišam bija atlikuši 22 apļi, turklāt viņš brauca ar mīkstākā sastāva riepām, kas sākumā gan ir ātrākas, taču teorētiski nodilst straujāk, līdz ar to intriga saglabājās.
Pēdējos apļos Hamiltonam tomēr izdevās noturēt drošu pārsvaru un izcīnīt otro uzvaru sezonā, kā arī otro Barselonas trasē. Fetels finiša līniju šķērsoja otrais, zaudējot 3.5 sekundes, bet trešais sacīkstes pabeidza Rikjardo, tiekot pie pirmā pjedestāla 2017. gada sezonā. Viņš uzvarētājam zaudēja vairāk par minūti, bet pārējos Hamiltons jau bija apdzinis vismaz par apli.
Labas un stabilas sacensības aizvadīja "Force India" komanda, Serhio Peresam izcīnot ceturto, bet Estebanam Okonam - piekto vietu. Okons, kurš šogad aizvada pirmo pilno sezonu Formulā 1, punktos līdz ar to finišējis visos piecos pirmajos posmos, bet šis ir viņa labākais sasniegums karjerā. Pirmajā desmitniekā Spānijā iekļuva un punktus izcīnīja arī Niko Hilkenbergs no "Renault", Paskāls Verleins, kurš līdz ar to sarūpēja "Sauber" vienībai pirmos punktus šajā gadā, abi "Toro Rosso" braucēji Karloss Sainss un Daņils Kvjats, kā arī Kevins Magnusens no "Haas" vienības.
F1 pasaules čempionāta sestais posms notiks 28. maijā Monako ielu trasē.
