Renault 2005

El 20 de marzo de 2005, en el GP de Malasia , Alonso consiguió su segunda victoria y se convirtió además en el 1er piloto español en llegar a liderar el mundial de pilotos.Alonso logró vencer también en las dos carreras siguientes, el Gran Premio de Baréin y el  Gran Premio de San Marino.
En el Gran Premio de España,  el 8 de mayo, Alonso tuvo problemas con un rueda, pero logró llegar 2do. El 22 de mayo, en el Gran Premio de Monaco, finalizó cuarto debido a un accidente entre varios pilotos que le hizo entrar a boxes.
  En el Gran Premio de Europa, disputado el 29 de mayo en Nürburgring, Alonso consiguió una nueva victoria, tras haberse clasificado en 6ta posición.En el Gran Premio de Francia,  el 3 de julio, Alonso logra otra victoria. El 10 de julio, en el Gran Premio del Reino Unido, el piloto asturiano finaliza 2do, tras haber obtenido la pole position el día anterior. En el Gran Premio de Alemania, el 24 de julio en Hockenheimring, Alonso consigue la sexta victoria de la temporada
 El 31 de julio, en el Gran Premio de Hungria , Alonso sólo pudo llegar a la undécima posición tras haber colisionado con el Toyota de Schumacher en la primera curva, lo cual hizo que el asturiano tuviese que entrar a boxes y cambiar el alerón delantero.

^{Durante la retransmisión de esta carrera, Telecinco emitió la canción "Magic Alonso", del cantante Melendi. Melendi fue con Alonso a su escuela durante un año15 y le dedicó la canción para su 24 aniversario.}

En el Gran Premio de Turquia , disputado el 21 de agosto en el nuevo circuito de Estambul , Alonso llega a la meta en segundo puesto, después de que Juan Pablo Montoya  tuviese una colisión con un piloto doblado y se saliese de la pista. En el Gran Premio de Italia y en el Gran Premio de Bélgica, Alonso consiguió otros dos segundos puestos.
El 25 de septiembre de 2005, tras la disputa del Gp de Brasil , Alonso hizo historia al convertirse en el primer español y el piloto más joven, con 24 años, en ser coronado campeón mundial de Fórmula 1 ,honor que hasta entonces ostentaba Emerson Fittipaldi. Además, en la misma temporada consiguió el campeonato de constructores, junto a Giancarlo Fisichella, para el equipo Renault.

El séptimo triunfo de la temporada, conseguido en el Gran Premio de China, le valió para igualar el número de victorias de Räikkönen (segundo en el mundial de pilotos), lo cual significaría también su victoria con el sistema de puntuación anterior.

 El 6 de septiembre de 2005 recibió el Premio Príncipe de Asturias de los Deportes al haber considerado el jurado que "ha conseguido llegar a la cumbre de su especialidad deportiva tras años de grandes sacrificios y renuncias con el único apoyo de su familia en los inicios de su carrera y es hoy un ejemplo para la juventud española y mundial". " El premio se lo entregaron el 21 de octubre

 El 19 de diciembre  de 2005 se anunció que el piloto abandonaría la escudería Renault  para correr con los colores de McLaren-Mercedes , su nuevo equipo a partir de 2007.El 21 de junio  de 2006  recibe el título de hijo predilecto  de la ciudad de Oviedo.