Hamilton podepsal jednoroční prodloužení smlouvy s Mercedesem. Na Velké ceně Bahrajnu v roce 2021 bojoval Hamilton s Maxem Verstappenem o vítězství v závodě a začal jako druhý. V posledních několika kolech se Hamilton úspěšně bránil Verstappenovi a získal vítězství. Na
Emilia Romagna Grand Prix, Hamilton získal pole po Max Verstappen udělal chybu v kvalifikaci. Nicméně, Verstappen dostal lepší start na začátku závodu a převzal vedení. Zatímco pronásledoval Verstappena, Hamilton proklouzl do bariéry. Podařilo se mu vrátit zpět na trať, ale byl nyní na 9. místě, o kolo za lídrem. Nakonec se mu podařilo získat druhé místo, čímž snížil vedení v šampionátu na 1 bod před Verstappenem. Na Velké ceně Portugalska v roce 2021 předjel Verstappena a spoluhráče Valtteriho Bottase a vyhrál.