Voltooi de volgende zin: Trulli was zich ervan bewust hoeveel Alonso hem in 2008 had overtroffen en verbeterde het volgende jaar merkbaar. In de eerste helft van het seizoen was hij de beste van de twee Renault-coureurs, met regelmatige punten en podiumplaatsen. In Monaco behaalde hij eindelijk zijn enige overwinning na een briljante prestatie vanaf pole position. Na zo'n goede prestatie wilde de Italiaan in 2005 bij het team blijven, maar zijn relatie met ploegbaas Briatore verzuurde. Een fout in de laatste bocht... waardoor Rubens Barrichello van Ferrari op het podium kwam.
Frankrijk maakte het team woedend en vanaf dat moment waren zijn dagen bij de Franse fabrikant geteld. Hij scoorde geen punten na de Franse Grand Prix en was consequent buiten het tempo tijdens de races. Later beschuldigde hij het team van het begunstigen van Alonso, maar de redenen waarom zijn seizoen 2004 verslechterde zijn nooit goed geïdentificeerd. Hij werd drie races voor het einde van het seizoen ontslagen en vervangen door wereldkampioen Jacques Villeneuve, ondanks het feit dat hij zijn teamgenoot op dat moment in het kampioenschap leidde. Trulli had al ingestemd om voor Toyota te rijden in 2005, en zijn vroege vertrek van Renault stelde hem in staat om zijn nieuwe stoel in te nemen voor de laatste twee races van het seizoen 2004, ter vervanging van Ricardo Zonta.