A Tyrrell csapat kivételével minden versenyistálló a turbó erőforrások mellett döntött. A hetvenes végén Ken Tyrrell ugyan Renault turbó motorokkal szerelt autót bocsátott pilótái rendelkezésére, azonban ebben az esztendőben erre nem volt lehetősége. Így két igen tehetségesnek ígérkező pilótája, Martin Brundle és Stefan Bellof Ford motorral vettek részt a megmérettetéseken.

Az évadnyitó futam Rio de Janieroban került megrendezésre, ahol Alain Prost megszerezte első győzelmét az új évadban. Két héttel később Dél Afrikában csapattársa, Niki Lauda állhatott fel a dobogó legmagasabb fokára.

1984. április 29-én egy fiatal pilóta is felsorakozott a rajtrácson, akinek csapata, a Tolemann-Hart bojkottálta a pénteki szabadedzést, így Ayrton Senna da Silva életében először és utoljára szalasztott el időmérő edzést Formula-1-es pályafutása során. A brazil fiatalembert végül hetedikként intették le a kockás zászlóval.

A Monaco Nagydíjon Nigel Mansellnek jó kilátásai voltak a győzelemre, s a tizenharmadik rajtpozícióról induló Ayrton Senna is jó esélyekkel pályázott a dobogóra. A verseny napján szakadt az eső, így a versenyzők tehetségükkel és rátermettségükkel kompenzálták a csapadék nyújtotta nehézségeket, amikor a futamot a 31. kör után megszakították.

Ha versenyt néhány körrel később szakítják meg, valószínűleg Senna győzedelmeskedhetett volna, akinek később ez a pálya lett a kedvenc versenyhelyszíne, és aki itt hívta fel először magára a figyelmet.
A Pole Position-ról Prost indulhatott, aki az első kör végén még vezette a mezőnyt, mialatt Senna és Bellof a 13. valamint a 20. helyről feljöttek a 9. illetve a 11. helyre. Prost növelte előnyét Mansellel szemben, aki a francia versenyző mellől rajtolhatott, azonban a tizedik körben a McLaren mellé került, és átvette a vezetést. Az 16. körben már lehagyta a többi pilótát, amikor autója irányíthatatlanná vált, majd mindkét oldali szalagkorlátnak nekiütközött.

Ennek következtében a hátsó vezetőszárny megsérült, valamint a
felfüggesztés eltörött. A brit pilóta megpróbálta a box-ba irányítani autóját, de miután a Mirabeau-kanyarban megpördült, feladta a küzdelmet. A versenyről Prost a következőt nyilatkozta: "A mai győztes nem a leggyorsabb versenyző lesz, hanem az, aki, aki legkevesebbet fog hibázni." A verseny ekkor azonban még nem ért véget. Két körrel Mansell kiesése után Senna megelőzte a második helyen álló Niki Laudát, miközben Bellof feljött a harmadik helyre. A 28. körben, tíz körrel azt követően, hogy megelőzte Laudát, Senna tíz másodpercre csökkentette a hátrányát Prosttal szemben, akinél fékproblémák merültek fel, majd a 31. körben már csak hét másodperc volt Prost előnye Senna-val szemben, mialatt Bellof került egyre közelebb Sennához. A közönség lemaradt arról az élményből, hogy a két fiatal versenyző közül az egyik, a hatodik Nagydíja során győzelmet szerezzen, amikor a versenyt leintették.

A verseny-igazgató, Jacky Ickx egy politikai vitába keveredett, és azzal gyanúsították, hogy indokolatlanul szakították meg a futamot a 31. kör után, csak azért, hogy Prost nyerhessen. Ickx-nek érdekében állt, hogy Prost, a Porsche-motor meghajtású autóval győzedelmeskedjen, mert ő is Porsche-val vett részt a sportautó-versenyeken. Sokan arra hivatkoztak, hogy a verseny alatt nem esett olyan intenzíven az eső, ami indokolta volna annak megszakítását. A csalódása ellenére Senna később az alábbit mondta a versennyel kapcsolatban: "Prostot biztonságosan meg tudtam volna előzni, azonban azt nem lehet tudni, mi történt volna később. Talán győztem volna, de az is elképzelhető, hogy kiestem volna. Én is a határon autóztam. Sok olyan pillanatom volt, amikor azt hittem, hogy ki fogok csúszni."

Bellof, akinek jó esélye volt arra, hogy Senna és Prost vetélytársa legyen, nem megfelelő üzemanyagot használt, amiért diszkvalifikálták.

Június 24-én Detoriban bőgtek fel a versenyautók motorjai, ahol Martin Brundle a második helyet szerezte meg Nelson Piquet mögött. A Tyrrell meglepő sikere felkeltette a versenybírók érdeklődését. Az a tény, hogy a csapat néhány körrel a verseny vége előtt behívta a boxba versenyzőit, hogy hűtő folyadékot töltsenek az autóba, ismert volt. A versenygépek így elérték a minimális 540 kilogramm súlyt. Az ellenőrzés során azonban szabálytalanságot véltek felfedezni a Tyrrell hűtőtartályában.

A Formula-1 történetének legnagyobb büntetését kapta csapat, akiket a hátralévő versenyektől eltiltották, és elvették addig megszerzett pontjaikat is.

Eközben Senna Brands Hatchben és Estorilban is dobogós helyen végzett. Ayrton bár két évre írt alá a Tolemann versenyistállóhoz, ez azonban mégsem gátolta meg abban, hogy a Lotus csapattal folytasson tárgyalásokat. Ted Tolemann és Alex Hawkride azonnali hatállyal elbocsátották, amikor nyilvánosságra hozták Senna a Lotus csapattal kötött megállapodását.

Az Amerikai Nagydíj Dallasban került megrendezésre, ahol trópusi hőség miatt többen feladni kényszerültek a küzdelmet. Az élen haladó Nigel Mansell mögött szoros küzdelem alakult ki a pozíciókért. Mansell szinte végig uralta a mezőnyt, míg a célegyenes felé haladva autója megadta magát. A pilóta kiszállt autójából, s tolni kezdte azt. Ez a szabályok értelmében nem volt megengedett, s magas hőmérséklet miatt igen veszélyes is volt Mansellre nézve. Mialatt a brit pilóta küzdelme nem bizonyult sikeresnek, miközben Keke Rosberg megszerezte első Formula-1-es győzelmét. A versenyt a Dallas sorozat egyik főszereplője, Larry Hagman indította útjára, míg a győztesnek Linda Gray gratulált.

Manfred Winkelhock hazai versenyén nem tudott rajthoz, így helyére Gerhard Berger került, aki otthonában a tizenkettedik helyen fejezte be a megmérettetést, míg honfitársa, Niki Lauda diadalmaskodott, amivel átvette a vezetést a világbajnokságban, miután Alain Prost egy olajfolton megcsúszva a szalagkorlátnak csapódott.

Az ATS-BMW az Európa Nagydíjon gurult ki utoljára a boxból. Kishíjján ez volt Gerhard Berger utolsó Formula-1-es futama is, aki szülőföldje közelében súlyos balesetet szenvedett, aki az egész télen át tartó lábadozása alatt pályafutása miatt aggódott.

Az évadzáró futamot Estorilban rendezték, ahol a két rivális Lauda és Prost a tizenegyedik, illetve a második rajtkockából vághattak neki a megmérettetésnek. A rajtnál Mansell és Rosberg átvették a vezetést, miközben Prost visszacsúszott a harmadik helyre, azonban a kilencedik körben már a mezőny élén állt. Lauda a 33. kör végére már a harmadik helyen autózott, majd az 53. körben Mansell kiesését követően Prost mögött haladt. Laudának a második hely elegendő volt a világbajnoki cím megszerzéséhez. A kettőjük közti különbség csupán fél pont volt, ám eldöntötte a bajnoki cím sorsát.