La salida de la prueba tuvo lugar a las dos de la tarde. Jorge Lorenzo hizo una grandísima salida que le aupó hasta la primera posición, por delante de Valentino Rossi. En la tercera posición apareció una Suzuki, pero no la de Maverick Viñales, que acabó undécimo tras una pésima partida, sino la de Aleix Espargaró. Detrás aparecieron las Honda. En la primera curva, hubo un incidente entre Miller, Bautista y Baz, acabando los tres en el suelo.
Los ataques comenzaron en la segunda vuelta. Rossi adelantó a Lorenzo en la primera curva gracias al rebufo, pero se coló, algo que aprovechó Lorenzo. Márquez también entró muy pasado. Al término del giro, el de Honda superó a la Suzuki de Aleix para ponerse tercero. Tras tres vueltas, lideraba Lorenzo sobre Rossi, Márquez, Aleix Espargaró, Dovizioso, Pedrosa, Redding, Smith, Viñales, Petrucci y Andrea Iannone, otro de los hombres que sufrió mucho en la salida.
En la cuarta vuelta, ‘Il Dottore’ volvió a intentar el adelantamiento sobre su compañero de equipo, pero al final de la primera curva dudó sobre si meter la moto era lo correcto, y decidió esperar. Márquez, mientras, comenzó a acercarse a los hombres de Yamaha.
Pasó otra vuelta y Lorenzo seguía aguantando a un Rossi que le estudiaba, con Marc Márquez prácticamente pegado a la estela de las motos azules. Detrás, Dovizioso superó a Espargaró. Más atrás, Pedrosa comandaba un grupo formado por Redding y Viñales. Iannone era noveno. Después, en el siguiente paso por línea de meta, volvimos a observar cómo Rossi y Márquez seguían sufriendo en la primera frenada, ya que ambos se colaron. Lorenzo obtuvo unas décimas de ventaja y Andrea Dovizioso t omó el contacto. Detrás, en el grupo de Pedrosa, Maverick Viñales superó a Scott Redding. En este giro, Yonny Hernández tuvo que pasar por el pit lane por una sanción impuesta por saltarse la salida.
Tras esto, Valentino Rossi aumentó el ritmo y se pegó al vigente campeón del mundo. Pero el italiano no fue capaz de superarle tras la recta de meta, así que siguió esperando su oportunidad. Detrás, Dani Pedrosa subió a la quinta posición, aprovechándose de un Aleix Espargaró que no podía detener la sangría de posiciones.
Fue a 15 vueltas del final cuando los problemas atormentaron a Valentino Rossi. El italiano rompió el motor, lo mismo que le pasó a su compañero de equipo esta mañana, ante la completa decepción del trazado italiano. Esto se traducía en un auténtico golpe de teatro en la carrera y en el mundial, además de un grave problema en el equipo al reproducirse el mismo problema de la mañana. Además, Rossi firma el segundo 0 del año.
La carrera quedaba, así, con Jorge Lorenzo liderando por delante de Marc Márquez, su perseguidor más directo en la lucha por el título mundial. A 12 vueltas del final, el de Honda estaba a menos de un segundo. Detrás, llegaban Dovizioso, Iannone, Pedrosa, Viñales, Aleix Espargaró, Smith, Petrucci, Pirro, Crutchlow, Barberá, Bradl, Laverty, Hernández y Pol Espargaró.
Con 11 giros por delante, Márquez apretó los dientes y empezó a recortarle distancia a Jorge Lorenzo. Ambos, además, llevaban estrategias de neumáticos diferentes. Mientras que el mallorquín montó el compuesto blando delante, el catalán optó por el medio. Detrás, Iannone se colocó cuarto y tenía en el punto de mira a su compañero de equipo, un Dovizioso que ocupaba posiciones de podio.
La carrera entró en la fase decisiva. Con tan sólo 9 vueltas por disputarse, Iannone le recortó medio segundo a su compañero, y Márquez terminó de engancharse a Jorge Lorenzo. Pero los movimientos empezaron cuando quedaban 7 vueltas. Iannone logró superar a Dovizioso, quien prácticamente no pudo presentar oposición al movimiento de su compañero, aunque esto fue sólo momentáneo. En la vuelta detrás, el elegido por Ducati para el año que viene sobrepasó otra vez a Iannone. Esta batalla propició que Pedrosa se acercara.
Antes de terminar el giro, Iannone volvió a ocupar posición de podio. En el paso por línea de meta, Dovizioso intentó devolvérselo, pero pecó de optimista y se coló en San Donato, lo que le relegó a la quinta posición, detrás de Pedrosa. Delante, Márquez seguía detrás de Lorenzo, manteniendo las distancias. Con respecto al resto de la carrera, Viñales rodaba en solitario, sexto, por delante de Smith, Aleix Espargaró, Petrucci, Pirro, Crutchlow y Barberá.
Los movimientos entre el 99 y el 93 empezaron a 4 vueltas del final. Márquez adelantó al de Yamaha, pero entró pasado en una de las curvas del trazado italiano y Jorge lo aprovechó. Detrás, Dani Pedrosa buscaba adelantar a Andrea Iannone, confirmando el buen ritmo de las Honda. Y, a tres vueltas del final, el español superó al italiano, para intentar conseguir su segundo podio de la temporada.
Sólo quedaban dos vueltas. Y Marc Márquez adelantó a Jorge Lorenzo en la frenada de San Donato, pero un error en la frenada le volvió a condenar y Jorge siguió por delante. Pese a la colada, Marc siguió justo detrás, y aún quedaba tiempo para intentarlo. En la pelea entre Iannone y Pedrosa, el italiano superó al 26. Llegábamos a la última vuelta con dos frentes abiertos.
Y fue en la última vuelta cuando Márquez volvió a intentarlo. Y, esta vez, acertó. El bicampeón del mundo lo consiguió y Jorge no pudo devolverle el movimiento hasta el final de la vuelta. Jorge le adelantó, pero Márquez se la jugó hasta el límite, y el de Honda llegó a la línea de meta en primera posición. Pero, de repente, Jorge nos sorprendió a todos y aprovechó una pequeña levantada de rueda de la Honda del 93 para superarle por tan sólo 19 milésimas, una de las victorias más igualadas que se recuerdan. Detrás, Andrea Iannone acabó ganándole la partida a Dani Pedrosa y acabó subiéndose al podio, en detrimento de Dani Pedrosa.
Así finalizó la sexta carrera de la temporada de MotoGP: 
