Già dalla prima gara con le macchine tedesche il forte e caparbio carattere posseduto da Fagioli, non incline a condividere gli ordini di scuderia se non concordati, mette a dura prova la collaborazione con la Mercedes. Il debutto avviene al GP dell’Eifel, la gara ricordata anche per il nascere della definizione di “Frecce d’argento” delle macchine tedesche, come ricorda Neubauer in “Manner, Frauen und motoren“, dopo la sverniciatura fatta notte tempo in seguito al reclamo sul peso presentato alle verifiche dalla Scuderia Ferrari. Fagioli nel corso del primo giro, concluso sotto la pioggia, riesce a lasciarsi alle spalle Brauchitsch, Stuck, Chiron e i rimanenti altri nei confronti dei quali guadagna secondi preziosi. All’inizio del giro successivo l’eugubino è chiamato ai box per lasciare strada al tedesco e a tenere il passo. Nel corso del tredicesimo giro le macchine, alla spicciolata, vengono richiamate ai box per effettuare i rifornimenti. Nel corso dei giri effettuati con l’eugubino saldamente collocato in seconda posizione attento a non strafare,  Fagioli ha avuto modo di riflettere. Schiumando rabbia, una volta entrato ai box dice a Neubauer quello che pensa in merito alla questione, poi rientrato in pista, dopo qualche chilometro si ferma lasciando la Mercedes lungo il percorso.

I tre anni trascorsi con la Mercedes, sono anche segnati da stupendi momenti agonistici sottolineati da bellissime vittorie come quella ottenuta nel 1934 alla Coppa Acerbo quando va a vincere una splendida gara dopo avere lasciato alle sue spalle: Caracciola, Varzi, Stuck e Nuvolari, schierati nelle prime file.

Alla stessa maniera si aggiudica, nel corso dell’anno, il Gran Premio d’Italia vinto, dopo il cedimento del differenziale della sua Mercedes, alla guida della macchina di Caracciola ritiratosi per il riacutizzarsi del dolore al ginocchio ferito a Monaco. A questa vittoria aggiunge quella del Gran Premio successivo corso in Spagna; la gara che avrebbe dovuto vedere il trionfo di Caracciola, ha un altro finale. Fagioli, che non nasconde la sua antipatia per  Caracciola, dopo avere occupato la terza posizione dietro a Caracciola e Stuck con l’Auto Union, per una quindicina di giri,, decide di darsi da fare. In un giro supera l’Auto Union, poi nei due giri successivi si lascia alle spalle anche il compagno di squadra che in pochi chilometri è a 45″. Lo svantaggio è incolmabile anche grazie al record sul giro a 215,00km/h; poi non soddisfatto stabilisce anche quello sulla distanza. I tedeschi rimangono male, ma sono costretti a fare buon viso a cattiva sorte.

Fagioli, anche se stretto nella morsa del rispetto degli ordini di Scuderia, chiude il primo anno con la Mercedes con un bilancio di tutto rispetto: otto gare, tre vittorie, un secondo posto, due ritiri, un abbandono per rabbia e il terzo posto ex-aequo con Nuvolari nel Campionato Italiano.

Nel corso della stagione agonistica del 1935 c’è la conferma delle premesse del 1934, circa l’insofferenza di Fagioli alle disposizioni di Neubauer che vorrebbe sempre prima guida Caracciola, nei confronti del quale da parte di Fagioli cresce, di gara in gara, una non nascosta antipatia. Il secondo anno in casa Mercedes inizia all’insegna della vittoria al Gran Premio di Monaco messa nel carniere da parte di Fagioli con la nuova Mercedes W25B guidata in maniera magistrale sempre al comando dal primo all’ultimo giro, dopo avere lasciato per strada Caracciola e Nuvolari.

Al Gran Premio di Tripoli si trattiene dall’esternare le proprie idee finendo la gara in terza posizione, mentre all’AVUS torna a centrare ancora un’importante vittoria, lasciata dalla stampa italiana nelle pagine interne, ma a Fagioli non se ne cura più di tanto. Pensa solo a scendere in pista e a raccogliere quel che c’è da raccogliere poi in Francia, mette ancora una volta in evidenza che il ruolo di subalterno a Caracciola, gli va stretto soprattutto se il tedesco soffre il ritmo della gara costringendo l’eugubino a mordere il freno. Nel GP del Penya Rhin l’eugubino si riscatta cogliendo la sua terza vittoria con la Mercedes. Poi nel successivo GP del Belgio, dopo avere seguito per oltre due terzi di gara staccato di pochi secondi la Mercedes di Caracciola, l’eugubino dedide di attacare la prima posizione. A quel punto dai box gli viene segnalato di rallentare. L’ordine, di far vincere Caracciola, non essendo stato concordato prima di partire lo infastidisce e lo contesta rientrando ai box dove, gettati terra occhialoni e caschetto, si ritira.

La stagione delle corse, raccogliendo ancora un paio di risultati da podio, prosegue tra le sopportazioni reciproche, anche se nei rapporti con Caracciola se capita l’occasione di infastidirlo, l’eugubino non se la lascia sfuggire come al GP di Spagna dove il tedesco vince ma solo perché Fagioli non affonda sul pedale del gas.

Il carattere focoso e poco incline nel condividere strategie di squadra non concordate, ritenute da Fagioli una incomprensibile imposizione, non aiuta ne Fagioli ne la Mercedes a risolvere i problemi della convivenza con Caracciola. Il rapporto tra i due piloti, anche se alcuni dirigenti tedeschi provano più di una volta a ricucirne gli strappi, è logoro sempre di più fino a quando alla fine del 1936, di comune accordo, alla Mercedes e all’eugubino non rimane che la risoluzione anticipata del contratto.