Johann Zarco se adjudicó en el trazado de Mugello la segunda victoria de la temporada, tras imponerse a Lorenzo Baldasarri y a Sam Lowes en una intensa carrera que debió ser detenida hasta en dos ocasiones y reanudada otras tantas.
Al inicio, cinco pilotos, el poleman Sam Lowes, Thomas Luthi, Takaaki Nakagami, Lorenzo Baldasarri y Alex Rins, lograron romper el grupo, pero su trabajo se fue al traste en el giro cinco, cuando Xavi Vierge se fue al suelo y su moto rompió un air fence. El incidente desembocó en la interrupción de la prueba y en el inicio de un caos tremendo propiciado por el nuevo procedimiento de salida, implementado por primera vez en este GP.
El lío se generó por el desconocimiento de la normativa por parte de varios equipos. Muchos no se enteraron de que el pit lane solo permanecería abierto durante un único minuto y el pato lo pagaron sus pilotos. Los integrantes del Páginas Amarillas, Edgar Pons y Alex Rins, o Julián Simón fueron tres de los perjudicados. Ante las protestas de las escuadras y la confusión generalizada, Dirección de Carrera optó por abortar la salida y conformar una nueva parrilla, pero mantuvo el castigo a los regazados: partir desde las últimas posiciones.
Los más beneficiados de la situación fueron Lorenzo Baldasarri y Johann Zarco, quienes en el segundo reinicio aprovecharon las ausencias de sus rivales para escaparse. El galo y el italiano lucharon a brazo partido por la victoria durante unos giros muy intensos, saliendo vencedor del duelo el vigente campeón. El joven Baldasarri intentó superar por rebufo a Zarco, pero su estrategia no dio resultado y finalmente cruzó la meta en segundo lugar, 30 milésimas más tarde. Sam Lowes completó el podio y con su tercera plaza recuperó el liderato de la clase. Su principal rival, Alex Rins, remontó hasta la séptima plaza. Dos puntos son ahora los que les separan.
Clasificación carrera Moto2
| POSICIÓN | PILOTO | MOTO | TIEMPO |
| 1 | Johann ZARCO | KALEX | 18'59.391 |
| 2 | Lorenzo BALDASSARRI | KALEX | 0.030 |
| 3 | Sam LOWES | KALEX | 1.096 |
| 4 | Thomas LUTHI | KALEX | 1.215 |
| 5 | Hafizh SYAHRIN | KALEX | 1.653 |
| 6 | Axel PONS | KALEX | 2.110 |
| 7 | Alex RINS | KALEX | 5.649 |
| 8 | Franco MORBIDELLI | KALEX | 6.249 |
| 9 | Takaaki NAKAGAMI | KALEX | 6.280 |
| 10 | Dominique AEGERTER | KALEX | 6.322 |
| 11 | Sandro CORTESE | KALEX | 6.720 |
| 12 | Simone CORSI | SPEED UP | 7.659 |
| 13 | Miguel OLIVEIRA | KALEX | 7.718 |
| 14 | Danny KENT | KALEX | 7.745 |
| 15 | Jonas FOLGER | KALEX | 8.046 |
| 16 | Alex MARQUEZ | KALEX | 9.300 |
| 17 | Julian SIMON | SPEED UP | 10.410 |
| 18 | Marcel SCHROTTER | KALEX | 11.585 |
| 19 | Ricard CARDUS | SUTER | 11.654 |
| 20 | Federico FULIGNI | KALEX | 14.739 |
| 21 | Robin MULHAUSER | KALEX | 15.089 |
| 22 | Ratthapark WILAIROT | KALEX | 15.098 |
| 23 | Edgar PONS | KALEX | 21.012 |
| 24 | Isaac VIÑALES | TECH 3 | 21.734 |
| 25 | Alessandro TONUCCI | KALEX | 30.005 |
| 26 | Jesko RAFFIN | KALEX | 50.423 |