Pentru a-și asigura trofeul cu patru etape rămase din sezon, Antonelli avea nevoie de doar 2 puncte. Acesta a terminat cursa pe locul III, menținând un avans considerabil față de co-echipierul său, George Russell, cifrele variind între 119 și 123 de puncte în funcție de sursa raportată.
Cursa din Ciudad de México a fost extrem de tensionată, fiind marcată de două safety-caruri, multiple accidente și o oprire cu steagul roșu timp de 33 de minute. Podiumul a fost completat de Max Verstappen, care a câștigat etapa, și de Lewis Hamilton, care a ocupat locul II.
În momentul triumfului, inginerul de cursă Peter Bonnington l-a felicitat pe pilot prin mesajul: „Get in there, Kimi. Champion of the world”. Antonelli s-a declarat copleșit de emoții, afirmând: „Am reuşit! Şi nu aş fi aici fără Mercedes şi fără familia mea. Nu‑mi găsesc cuvintele, încerc să înţeleg ce tocmai s‑a întâmplat”.
Această victorie îl plasează pe Antonelli ca al treilea pilot italian din istorie care câștigă titlul mondial, după Giuseppe „Nino” Farina și Alberto Ascari. Pilotul a reușit această performanță în al doilea sezon de participare în Formula 1.