L'espanyol Jorge Lorenzo (Yamaha YZR M1) va aconseguir una victòria més que patida al Gran Premi d'Itàlia de MotoGP en doblegar sobre la mateixa línia d'arribada del circuit de Mugello i per només 19 mil·lèsimes de segon al català Marc Márquez. Tot plegat mentre l'italià Valentino Rossi va haver d'abandonar en trencar el motor de la seva Yamaha en la novena volta. Lorenzo va sortir com un autèntic "míssil" quan es va apagar el semàfor vermell i en l'apurada de final de recta es va col·locar líder per davant de l'italià Valentino Rossi, que havia estat el millor d'entrenaments.

Lorenzo, enrabiat per uns mals entrenaments, no va fer una sortida de manual i va començar manant en la carrera que, després de la primera volta, va viure els seus primers moments de tensió.

Rossi va intentar superar a final de recta a Lorenzo, en el mateix lloc que l'espanyol li havia avançat, però es va passar de frenada i va haver d'anar llarg. També es passava de frenada Marc Márquez, que anava una mica més enrere, i l'italià Andrea Dovizioso.

Lorenzo va començar marcant el ritme perseguit per Rossi, mentre que Marc Márquez va esmenar el seu error, va recuperar el seu lloc en la carrera i va superar Aleix Espargaró, que va fer una molt bona sortida. I en arribar al novè gir es va produir la gran i desastrosa notícia per als tifosi italians. Les més de cent mil persones que van omplir les grades de Mugello es van quedar glaçats, en veure com la Yamaha de Rossi es trencava i començava a deixar anar un espectacular fum blanc, igual que li havia succeït a Lorenzo en els últims entrenaments lliures. La retirada de Valentino Rossi es va fer irremeiable i les grades es van silenciar de cop.

En pista, Jorge Lorenzo va continuar dominant, perseguit per Marc Márquez, l'únic que va aguantar el seu ritme, amb Andrea Dovizioso tercer ja a gairebé dos segons d'ells. Darrere de Dovizioso seguien el seu company d'equip, Ianone i Espargaró, que anava perdent pistonada.

Márquez va aguantar sense amenaçar el seu rival, potser esperant la seva oportunitat, mentre Iannone va decidir en el dissetè gir superar al seu company Dovizioso per col·locar-se tercer i Dani Pedrosa va arribar fins a ells a aprofitar-se de la baralla entre tots dos.

Amb sengles voltes ràpides tant de Lorenzo com de Márquez, que van baixar del minut i 48 segons, i amb poc més de quatre voltes per al final, tots dos van començar a enfrontar i un primer intent del de Repsol per superar el de Yamaha va resultar infructuós. A la següent volta, nou intent de Marc Márquez per superar Jorge Lorenzo a final de recta i nova equivocació que va tornar el liderat al de Yamaha. I així van arribar fins a l'última volta, en què Lorenzo i Márquez es van avançar en diverses ocasions arribant-se a tocar les dues motos, però Márquez va ser qui va entrar primer a la recta d'arribada, encara que amb Lorenzo enganxat al seu rebuf, del que va sortir per tot just dinou mil·lèsimes de segon sumar la seva tercera victòria de la temporada i augmentar en cinc punts el seu avantatge en la provisional del campionat respecte al de Repsol Honda.

Al darrere, Pedrosa no va poder amb Andrea Iannone i es va haver de conformar amb la quarta plaça. Una cursa trepidant amb un cop de teatre i una evident decepció del públic local que esperava una victòria de Valentino que es va veure estroncada per un problema mecànic que va acabar sent definitiu per la sort de l'italià.