Savo pirmąjį sezoną "Formulėje-1" Hamiltonas bendradarbiavo su du kartus pasaulio čempionu Fernando Alonso, kuris prisijungė prie "McLaren" po to, kai paliko "Renault". Hamiltonas padarė įspūdį per savo debiutinę lenktynes Australijoje, aplenkdamas Alonsą į pirmąjį posūkius ir du kartus užėmęs lenktynių pirmavimą. Didžiąją lenktynių dalį Hamiltonas buvo prieš savo komandos draugą, tačiau strategija leido Alonsui užimti antrą vietą paskutinėje stovėjimo aikštelėse. "Strategija šiek tiek palankėjo Fernandui", - sakė Denisas, netrukus po lenktynių. Galiausiai Hamiltonas baigė trečias, tapdamas pirmuoju vairuotoju po Jacques Villeneuve, kuris savo debiutinėje lenktynėje pasiekė podiumą. Trejų kartų pasaulio čempionas Niki Lauda Hamiltoną pavadino geriausiu naujoku, kokį jis kada nors matė. Kitų dviejų raundų metu Bahreine ir Barselonoje Hamiltonas užėmė antrą vietą už Felipės Masos ir perėmė vadovavimą vairuotojų čempionate, tapdamas jauniausiu vairuotoju, kuris kada nors vadovavo pasaulio čempionate. Baigęs Monake antrą vietą už Alonso, Hamiltonas teigė, kad jam buvo uždrausta lenktyniauti su savo komandos draugu, bet FIA išleido McLareną po tyrimo. Po lenktynių "McLaren" komandos vadovas Ronas Dennisas pripažino, kad rezultatas buvo iš anksto nustatytas komandos, kad dėl saugumo automobilio rizikos buvo nuspręsta paaukoti Hamiltono strategiją. "Iš anksto reikia nuspręsti, kuris lenktynininkas laimės lenktynes", - apie komandos sprendimą sakė Denisas. Hamiltonas pasiekė savo pirmąją pole poziciją ir pirmąją pergalę savo Formulės 1 karjeroje. Po savaitės Hamiltonas laimėjo, tapdamas pirmuoju britu nuo 1983 m.
laimėti Formulės 1 lenktynes JAV.