A batalha foi épica, durou mais de metade do GP de Mugello, e o vitorioso foi Danilo Petrucci. A vitória – a primeira da carreira do italiano da Ducati – foi por mínimos 0,043s sobre o espanhol Marc Marquez da Honda, com Andrea Dovizioso chegando 0,338s atrás.
Os três se revezaram várias vezes na liderança da prova, sempre sob o olhar muito próximo – e algumas ameaças – do espanhol Alex Rins, com sua Suzuki.
Petrucci, venceu em seu 130º GP na classe rainha, alcançando seu oitavo pódio. Já quem fez a volta mais rápida da prova, completada em 1min47,657s à uma velocidade de 175,3 km/h, foi o australiano Jack Miller, pilotando uma Almac Ducati.
Takaagi Nakagami levou a moto da LCR Honda à quinta colocação da prova, com o espanhol Maverick Vinhales – único piloto da Yamaha MotoGP a concluir a prova – em seus calcanhares. O outro piloto da equipe Yamaha de fábrica, o italiano Valentino Rossi, caiu na volta 7.
Jorge Lorenzo, companheiro e compatriota do espanhol Marquez na equipe Repsol Honda Team, fechou a corrida na 13ª colocação.
No Campeonato de Pilotos Marquez se manteve na liderança, e ainda ampliou sua vantagem para Dovizioso, que agora passou para 12 pontos. Rins vem em terceiro, com 15 pontos atrás de Dovi mas com 6 à frente de Putrucci. Valentino caiu para o quinto lugar, e está à 43 do líder.
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| # | Piloto (Nac) | Equipe | Pontos |
| 1º | Danilo Petrucci (ITA) | Mission Ducati | 25 |
| 2º | Marc Marquez (ESP) | Repsol Honda Team | 20 |
| 3º | Andrea Dovizioso (ITA) | Mission Ducati | 16 |
| 4º | Alex Rins (ESP) | Team Suzuki Ecstar | 13 |
| 5º | Takaaki Nakagami (JAP) | LCR Honda | 11 |
| 6º | Maverick Vinhales (ESP) | Yamaha MotoGP | 10 |
| 7º | Michele Pirro (ITA) | Mission Ducati | 9 |
| 8º | Cal Crutchlow (ING) | LCR Honda | 8 |
| 9º | Pol Espargaró (ESP) | Red Bull KTM Factory | 7 |
| 10º | Fabio Quartararo (FRA) | Yamaha SRT | 6 |
| 11º | Aleix Espargaró (ESP) | Team Gresini | 5 |
| 12º | Joan Mir (ESP) | Team Suzuki Ecstar | 4 |
| 13º | Jorge Lorenzo (ESP) | Repsol Honda Team | 3 |
| 14º | Karel Abraham (TCH) | Avintia Racing | 2 |
| 15º | Andrea Iannone (ITA) | Team Gresini | 1 |
