5月29日、MotoGP第8戦イタリアGPの決勝レースがムジェロ・サーキットで行われ、MotoGPクラスはフランセスコ・バニャイア（ドゥカティ・レノボ・チーム）が今季2勝目を飾った。中上貴晶（LCRホンダ・イデミツ）は8位でフィニッシュしている。
決勝レースのグリッドはホルヘ・マルティン（プリマ・プラマック・レーシング）がフリー走行3回目の4コーナーでのライン上のスロー走行により3グリッド降格となり、予選結果の11番手から14番グリッドとなった。また、ダリン・ビンダー（WithUヤマハRNF・MotoGPチーム）は同じくフリー走行3回目の15コーナーで提示されていた黄旗を無視した走行に対し、決勝レース中のロングラップ・ペナルティを科されている。
決勝レースは気温22度、路面温度33度のドライコンディション。ホールショットを奪ったのはポールポジションスタートのファビオ・ディ・ジャンアントニオ（グレシーニ・レーシングMotoGP）だったが、3番グリッドスタートのルカ・マリーニ（ムーニーVR46レーシング・チーム）がトップに浮上。その後、マルコ・ベゼッチ（ムーニーVR46レーシング・チーム）がメインストレートでマリーニをかわしてトップに立った。
トップがベゼッチ、2番手がマリーニ、3番手がディ・ジャンアントニオとドゥカティライダーが続く中、6番グリッドスタートのファビオ・クアルタラロ（モンスターエナジー・ヤマハMotoGP）が4番手につける。クアルタラロはディ・ジャンアントニオをかわして3番手にポジションを上げ、さらに前を走るベゼッチとマリーニを追い、4周目にマリーニをパス。2番手に浮上した。
また、4番手に後退したディ・ジャンアントニオの背後には、ドゥカティファクトリーのフランセスコ・バニャイア（ドゥカティ・レノボ・チーム）が迫っていた。バニャイアは5周目のメインストレートでディ・ジャンアントニオを抜き去ると、ファステストラップを連発しながら6周目にはマリーニとクアルタラロをオーバーテイク。2番手に浮上した。
2番手となったバニャイアはさらにトップのベゼッチとの差を詰めると、9周目、長いメインストレートから1コーナーのブレーキングでバニャイアがベゼッチをオーバーテイクし、トップに立った。その後、バニャイアは少しずつベゼッチとの差を広げていく。一方、ベゼッチの背後にはクアルタラロが迫り、ベゼッチをパスした。
2番手に浮上したクアルタラロの後ろには、ベゼッチ、マリーニ、そしてアレイシ・エスパルガロ（アプリリア・レーシング）、エネア・バスティアニーニ（グレシーニ・レーシングMotoGP）、ヨハン・ザルコ（プリマ・プラマック・レーシング）が続く展開。しかしクアルタラロはこの集団の先頭で2番手をキープする。その間に、バニャイアは1秒以上のアドバンテージを築いた。
残り7周になるころには、バニャイアは単独トップを守り、クアルタラロも単独2番手を維持する状況となっていた。その約1.5秒後方では、アレイシ・エスパルガロがベゼッチをかわして3番手に浮上する。
バニャイアはレース終盤に入ってもペースを崩すことなく、そのまま優勝を飾った。自身とドゥカティのホームグランプリで今季2勝目を挙げている。2位はクアルタラロ。中盤に2番手にポジションを上げ、後ろに続くドゥカティライダーにその座を譲らなかった。3位には7番グリッドスタートから追い上げたアレイシ・エスパルガロが入り、4戦連続の表彰台を獲得している。
4位は終盤にベッツェッキをかわしたザルコ、5位はルーキーのベゼッチで、自己ベストリザルトを獲得。3番グリッドスタートのマリーニは6番手、ポールポジションスタートのディ・ジャンアントニオは11番手だった。
中上貴晶（LCRホンダ・イデミツ）はレース前半に10番手以下に後退したが、その後ポジションを回復して8位でフィニッシュ。土曜日に4度目の右上腕骨の手術を受けることを発表したマルク・マルケス（レプソル・ホンダ・チーム）は10番手。チャンピオンシップで3番手につけるバスティアニーニは14周目に転倒を喫し、リタイアだった。