Hamilton je podpisal enoletno podaljšanje pogodbe z Mercedesom. Na Veliki nagradi Bahreina leta 2021 se je Hamilton boril z Maxom Verstappenom za zmago v dirki, ki je začela na drugem mestu. V zadnjih krogih se je Hamilton uspešno branil pred Verstappenom in osvojil zmago. Na Veliki nagradi Emilia Romagna
Hamilton je osvojil prvo mesto, potem ko je Max Verstappen naredil napako v kvalifikacijah. Vendar pa je Verstappen na začetku dirke dobil boljši začetek in prevzel vodstvo. Med preganjanjem Verstappena je Hamilton skočil v oviro. Uspelo mu je priti nazaj na dirko, vendar je bil zdaj na devetem mestu, krog pred vodilnim. Sčasoma mu je uspelo priti na drugo mesto, s čimer je zmanjšal svojo prednost v prvenstvu na 1 točko nad Verstappenom. Na Veliki nagradi Portugalske leta 2021 je premagal Verstappena in sodelavca Valtterija Bottasa in osvojil zmago.