El mexicano Sergio Pérez (Red Bull) completó el podio y el español Carlos Sainz (Ferrari) acabó séptimo. El también español Fernando Alonso (Alpine) tuvo que abandonar.
La carrera fue táctica y emocionante. 'Mad' Max salió desde la pole, pero no pudo defenderla en la primera vuelta, en la que Hamilton le ganó la plaza desde la segunda posición de la parrilla.
El británico tiró, pero no fue capaz de abrir hueco. Al contrario, el de Red Bull llevaba mejor ritmo que su rival y adelantó su parada en boxes a la vuelta 11 como estrategia para pasar al heptacampeón.
Por detrás, Fernando Alonso las tuvo con los dos Alfa Romeo. Con Kimi Raikkonen no pudo, pero sí con Antonio Giovinazzi, con polémica en ambos casos.
Verstappen empezó a notar la degradación y Hamilton se puso a menos de tres segundos. El de Red Bull paró en la vuelta 30. El heptacampeón tiró. Había carrera de nuevo con una diferencia de 16 segundos que Mad 'Max' rebajó a poco más de 11 cuando el de Mercedes cambió neumáticos.
Entre uno y otro, cerca de nueve segundos, pero los neumáticos de Verstappen tenían ocho vueltas más. La brecha se fue reduciendo y a falta de 13 vueltas Hamilton estaba a 4.5 segundos.
El neerlandés marcó vueltas rápidas personales para combatir el alto ritmo de su oponente por el título y lo logró en una apuradísima última vuelta. Al de Stevenage se le quedaron cortos los 56 giros al circuito de Austin y encajó una derrota que escuece.
Checo Pérez completó el podio al mantener la tercera posición que tenía en la salida, y lo mismo hizo el monegasco Charles Leclerc (Ferrari).
El McLaren del australiano Daniel Ricciardo logró la quinta plaza y Carlos Sainz cedió la sexta en los últimos giros en beneficio del finlandés Valtteri Bottas (Mercedes).
Fernando Alonso, tras una combativa carrera, tuvo que dejar su coche en boxes después de 51 giros.