Im Qualifying reichte es für Tsuyoshi nur für den 14. Startplatz, doch mit einer klugen Linienwahl arbeitete er sich in den engen ersten Kurven von Barcelona direkt bis auf den elften Rang vor. Kurz darauf schnappte er sich mit einem präzisen Manöver Tsunoda, ehe ein Dreher des Führenden Leclerc den Williams kampflos auf den neunten Platz spülte. Der Ferrari-Pilot sortierte sich jedoch direkt hinter Tsuyoshi wieder ein und zog mit deutlichem Geschwindigkeitsüberschuss schnell vorbei. Tsuyoshi versuchte zwar zu folgen, blieb auf dem anspruchsvollen Kurs aber permanent außerhalb des DRS-Fensters.

Immerhin gelang es ihm, sich von Tsunoda im Heck abzusetzen, während weiter vorne das Drama um Leclerc seinen Lauf nahm, als sich der Monegasse erneut wegdrehte und dieses Mal endgültig im Kiesbett stecken blieb. Tsuyoshi erbte dadurch wieder den neunten Rang und blies zur Jagd auf Stroll, während sich der Himmel über Katalonien immer bedrohlicher verdunkelte. Zum letzten Renndrittel öffnete der Himmel schließlich seine Schleusen. Mit einem perfekt getimten Boxenstopp bewies die Williams-Crew ein goldenes Händchen und brachte Tsuyoshi sensationell bis auf den vierten Platz nach vorne. Gegen die heranstürmenden Norris, Verstappen und Sainz war das Auto auf nasser Piste zwar machtlos, doch Tsuyoshi verteidigte mit fehlerfreiem Racing den hervorragenden siebten Gesamtrang bis über die Ziellinie.

Perez feierte den Sieg vor Verstappen, Ricciardo, Sainz, Gasly, Norris, Tsuyoshi, Hamilton, Bottas und Ocon.

In der Weltmeisterschaft führt Verstappen weiterhin mit 52 Punkten Vorsprung, allerdings nun vor seinem Teamkollegen Perez, während Leclerc, Sainz, Russell und Hamilton die Plätze dahinter belegen. Tsuyoshi schiebt sich im Gesamtklassement auf den 14. Rang nach vorne, wodurch Williams in der Konstrukteurswertung wieder den neunten Platz vor Haas einnimmt.