Di depan, Vinales masih memimpin diikuti Dovizioso, Rossi, dan Petrucci. Mereka terpisah 3 detik lebih dari Bautista yang berada di urutan kelima.
Memasuki lap ke-14, perubahan posisi terjadi. Dovizioso berhasil melewati Vinales dan memimpin balapan.
Masih pada lap yang sama, Petrucci naik ke posisi ketiga dengan melewati Rossi.
Mendekati akhir lap ke-15, Petrucci naik lagi ke posisi kedua setelah melewati Vinales.
Pada awal lap ke-20 atau empat putaran terakhir balapan, Vinales berhasil melewati Petrucci dan naik ke posisi kedua. Dovizioso memimpin, 1,1 detik di depan Vinales.
Memasuki lap terakhir, Dovizioso masih memimpin balapan di depan Vinales dan Petrucci. Rossi berada di urutan keempat.
Insiden terjadi di tikungan 10. Dani Pedrosa (Repsol Honda Team) terjatuh dan membawa Cal Crutchlow (LCR Honda) ikut serta.
Dovizioso bertahan di depan hingga balapan berakhir dan memberikan kemenangan pertama untuk Ducati musim ini.
Bagi Dovizioso, ini merupakan kemenangan ketiganya di MotoGP, sejak GP Inggris 2009 dan GP Malaysia 2006.
Vinales dan Petrucci naik melengkapi podium dengan finis di urutan kedua dan ketiga. Bagi Petrucci, ini merupakan podium keduanya di MotoGP sejak GP Inggris 2015.
Rossi finis di urutan keempat, Bautista finis di urutan keempat, sementara Marquez di posisi kelima.
Berikut hasil balapan GP Italia.