17 Runden lang sah es so aus, als ob die Hondas wieder einmal unschlagbar wären. Doch dann musste Casey Stoner Platz für Jorge Lorenzo machen und sich am Ende sogar nur mit Platz 3 zufrieden geben.
Stoner nütze beim Start seine Poleposition und setzte sich gleich vom Feld ab – 1 Sekunden Vorpsrung nach der ersten Runde schienen gleich zu Beginn des Rennens alles klar zu machen. Dahinter rangelten Lorenzo/Dovizioso und Simoncelli/Spies um die Plätze.
Mit Fortdauer des Rennens aber schien Stoner Probleme zu bekommen. Sein Vorsprung wurde immer kleiner und in der 17. Runde übernahm Lorenzo die Spitze. Stoner wurde durch seine Reifen gebremst, er verlor immer mehr Grip und so konnte auch sein Teamkollege Andrea Dovizioso in der letzten Runde recht mühelos an ihm vorbei kommen.
Ben Spies lieferte sich ein spannendes Duell mit Marco Simoncelli um Platz vier, das lange unentschieden blieb - aber immerhin hielt sich Simoncelli zurück und boxte den Konkurrenten diesmal nicht von der Maschine. Beide versuchten auf der Bremse zu überholen und schenkten sich dabei nichts, der Amerikaner setzte sich am Ende knapp gegen den Italiener durch.
Gleich fünf Fahrer kämpften dahinter um Platz sechs, mit Rossi, Héctor Barberá (Mapfre Aspar), Álvaro Bautista (Rizla Suzuki), Colin Edwards (Monster Yamaha Tech 3) und Dani Pedrosa (Repsol Honda). Barbera lieferte sich dabei ein spannendes Duell mit Rossi, der elf Runden vor Schluss am Spanier vorbei gehen konnte und seine GP11.1 auf Platz sechs hievte. Barbera wurde am Ende Siebenter.
Dani Pedrosa (Repsol Honda) der im letzten Jahr das Rennen in Mugello dominiert hatte, überquerte die Ziellinie als Achter, damit setzte er sich gegen Edwards durch und Ducati Team Fahrer Nicky Hayden, der nach einem Fahrfehler nur Zehnter werden konnte.
Cal Crutchlow (Monster Yamaha Tech 3) musste mit Reifenproblemen an der Box aufgeben, es ist bereits das zweite Mal in Folge, dass dem Engländer das passiert.
MotoGP Mugello: Lorenzos 2. Saisonsieg