Après avoir signé un doublé à Silverstone, McLaren espère continuer sur sa lancée à Barcelone, circuit où elle a obtenu deux doublés en 1998 et 1999. Mais l'avant course est marqué par une tragédie.
Le mardi 2 mai David Coulthard échappe de peu à la mort. Ce jour-là le pilote écossais s'était embarqué à bord d'un jet en compagnie de sa fiancée Heidi Wichslinky et de son préparateur physique, afin de rallier Nice depuis Farneborough en Angleterre. L'appareil connait un problème de moteur en survolant le Lyonnais et s'écrase près de l'aéroport de Lyon Satolas. Si Coulthard et ses deux compagnons sont indemnes, le pilote et le copilote sont hélas tués sur le coup. Malgré le choc reçu, Coulthard décide de participer au Grand Prix.
Les essais sont dominés par les Ferrari, et M. Schumacher décroche sa vingt-quatrième pole position, avec moins d'un dixième d'avance sur Häkkinen. Suivent Barrichello et Coulthard. R. Schumacher est cinquième, Villeneuve sixième tandis que les Jordan de Frentzen et Trulli occupent la quatrième ligne. Brillant neuvième sur son Arrows, Pedro de la Rosa est déclassé et repoussé en fond de grille pour essence non conforme.

Départ: Départ moyen de Michael Schumacher qui essaie de se rabattre sur Häkkinen, mais le Finlandais le croise et tente de le déborder par l'intérieur, sans succès. Derrière Ralf Schumacher devance Coulthard et Barrichello, puis tente de passer Häkkinen dans le premier virage et finalement en sort troisième.

1er tour: Diniz part en tête-à-queue dans les graviers et termine ainsi précocement le Grand Prix.
M. Schumacher mène devant Häkkinen, R. Schumacher, Coulthard, Barrichello, Villeneuve, Frentzen, Trulli, Button et Salo.

2e: De la Rosa attaque Alesi dans le virage 5 mais se loupe et percute la Prost. Alesi part en tête-à-queue et doit abandonner tandis que l'Espagnol continue quelques mètres avec son aileron avant cassé. Il sort finalement de la piste à Campsa et ne peut pas repartir. Schumacher signe son meilleur tour en 1'24''517''', temps qu'il ne battra pas.

4e: M. Schumacher mène devant Häkkinen (2.7s.), R. Schumacher (4.9s.), Coulthard (5.7s.), Barrichello (8.3s.) et Villeneuve (13.7s.).

10e: L'écart entre Schumacher et Häkkinen se stabilise autour de 3.5s. Suivent R. Schumacher (10.3s.), Coulthard (11.2s.), Barrichello (13.6s.) et Villeneuve (27s.). Ce dernier est sous la menace des deux Jordan et de la Williams de Button.

14e: Häkkinen a légèrement réduit l'écart avec Schumacher à 2.6s.

18e: Schumacher compte désormais moins de deux secondes d'avance sur Häkkinen. Bloqué derrière Trulli, Button ravitaille en 7.7s. et se retrouve quatorzième.

20e: Gêné par Herbert qui vient de sortir des stands, Häkkinen perd une demie-seconde sur Schumacher.

21e: Villeneuve ravitaille en 8.7s et se retrouve huitième.

22e: Schumacher se retrouve derrière Irvine et voit poindre sur lui Häkkinen, à seulement une demie seconde.
Trulli s'arrête à son stand mais son moteur refuse de redémarrer. Il parvient enfin à s'élancer après une bonne minute d'arrêt et se retrouve avant-dernier. Dans le même temps le moteur Honda de Villeneuve part en fumée.

23e: Premier arrêt de Ralf Schumacher en 7.8s. Le jeune Allemand se retrouve cinquième.

24e: M. Schumacher s'arrête en fin de tour. Le ravitaillement se passe bien mais l'homme à la « sucette » indique trop tôt le signal du départ au pilote. Schumacher redémarre donc alors que le tuyau d'essence n'a pas été retiré par Nigel Stepney, son chef mécanicien. Celui-ci est projeté au sol tandis que l'Allemand n'a pas d'autre choix que de continuer sa route.
Coulthard ravitaille également et peine à redémarrer, si bien qu'il n'enclenche la première vitesse qu'au bout de onze secondes, et repart derrière Ralf Schumacher.

25e: Stepney est transporté par ses collègues dans le garage Ferrari, avant d'être évacué sur un brancard. Il souffre d'une blessure aux ligaments de la cheville et sera éloigné de son travail quelques jours.
Barrichello entre au stand pour ravitailler à la fin de cette boucle. Le Brésilien effectue une excellente opération puisqu'il ressort devant Coulthard.

26e: Häkkinen, qui compte vingt-cinq secondes d'avance sur Schumacher, s'arrête au stand McLaren. Il repart au bout de 7.8s mais ne parvient à ressortir devant son adversaire. Arrêt également de Frentzen qui se retrouve huitième, derrière Button qui a donc effectué une excellente opération en ravitaillant très tôt. Victime d'un problème de boîte de vitesses, Verstappen change de volant à son stand avant de renoncer.

28e: Häkkinen signe le meilleur tour en course, en 1'24''470''' et revient à moins d'une seconde du leader.
Ravitaillement de Salo, qui passe de la sixième à la huitième place.

30e: M. Schumacher mène devant Häkkinen (0.8s.), R. Schumacher (17.2s.), Barrichello (17.8s.), Coulthard (18.3s.) et Button (44.8s.).

35e: Häkkinen met toujours la pression sur Schumacher, à environ une demie-seconde de la Ferrari.

37e: Les deux leaders sont retardés par la Jordan de Trulli et Häkkinen tente d'en profiter pour passer, sans succès.

39e: Second ravitaillement de Coulthard en 7.5s. L'Écossais ne perd pas de place.

40e: Ralf Schumacher et Barrichello s'engouffrent dans la voie des stands. L'arrêt du Brésilien est assez long (9.8s.), ce qui permet à la Williams, qui n'a été immobilisée que 8.6s., de repartir devant. Ravitaillement de Frentzen, désormais dixième.

41e: Tandis que R. Schumacher sort des stands, Coulthard déboule dans la ligne droite. Celui-ci se jette à l'extérieur du premier virage et parvient à dépasser l'Allemand dans l'enchaînement Elf. Passant de la cinquième à la troisième place, il est donc le grand gagnant de cette deuxième vague de pit-stop.
A la fin de ce tour, M. Schumacher et Häkkinen rentrent ensemble aux stands. Si tout se passe bien pour le Finlandais (6.4s.), Schumacher reste arrêté dix-sept secondes car le tuyau d'essence a dû mal à s'embrancher dans le réservoir. L'Allemand ressort par conséquent dix secondes après Häkkinen et perd ainsi la tête de la course.
Arrêt également de Button (9.2s.). Le jeune Anglais ressort huitième derrière Salo et Zonta.

42e: Häkkinen mène désormais devant M. Schumacher (10.2s.), Coulthard (16.1s.), R. Schumacher (18.9s.), Barrichello (19.9s.) et Salo (36s.).

44e: Victime de problèmes moteurs, Heidfeld revient au ralenti au stand Prost, où il reste arrêté très longtemps avant de repartir.

45e: Schumacher est désormais en difficulté et n'a plus qu'une seconde d'avance sur Coulthard. En fait il subit une crevaison lente à l'arrière gauche. Ravitaillements de Salo et Zonta, qui permettent à Button de retrouver la sixième place.

47e: Coulthard prend l'aspiration de Schumacher dans la ligne droite, mais l'Allemand résiste et ferme la porte.

48e: Dans la ligne droite Coulthard prend de nouveau l'aspiration et se déporte à l'extérieur. Cette fois Schumacher ne peut rien faire et l'Ecossais passe en force dans le premier virage.

49e: De plus en plus lent, M. Schumacher est maintenant sous la menace directe de son frère et de Barrichello. Mazzacane reçoit une pénalité pour avoir bloqué un concurrent sous drapeaux bleus.

50e: Sous la pression de Ralf, M. Schumacher va effectuer un tour de passe-passe en faveur de son équipier, qui lui-même est dans les échappements de son frère. Ralf déborde Michael par l'intérieur à La Caixa, mais ce dernier tient bon et ils franchissent le virage suivant roues dans roues. A Banc Sabadell, Michael tasse Ralf vers l'extérieur et Barrichello en profite pour se jeter à l'intérieur et passer les deux frères. Puis Michael lève le pied, laisse passer son cadet et entre aux stands pour changer ses pneus. Il repart au bout de sept secondes, en cinquième position.

55e: Avec plus de vingt secondes d'avance sur son équipier, Häkkinen a course gagnée. De son côté Barrichello sème facilement R. Schumacher.

62e: Le moteur BMW de Button explose. Frentzen prend la sixième place.

65ème et dernier tour: Mika Häkkinen remporte enfin sa première victoire de la saison devant son équipier. Pour la troisième année consécutive, le GP d'Espagne se conclut par un doublé Häkkinen-Coulthard. Barrichello est troisième devant Ralf et Michael Schumacher. Ce dernier conserve malgré ses déboires une avance confortable de quatorze points sur Häkkinen. Frentzen récupère le dernier point disponible. Suivent Salo, Zonta, Fisichella, Wurz, Irvine, Trulli, Herbert, Gené, Mazzacane et Heidfeld relégué à trois tours.