En su última carrera con Yamaha, Jorge Lorenzo disfrutó de una despedida soñada: liderando de principio y a fin y adjudicándose la victoria. El balear, el piloto que más fuerte se ha mostrado este fin de semana a lo largo de todas las sesiones de entrenamientos, se apoderó de la primera posición nada más apagarse el semáforo rojo y ya no la soltó. El 99 no encontró ninguna oposición en los primeros compases y ello propició que en apenas un par de giros acumulaba una ventaja de casi un segundo, renta que continuó ascendiendo en los siguientes giros hasta superar los cinco. Márquez, en el tramo final, fue el único que amagó con aguarle la fiesta. El ilerdense, a la postre segundo, consiguió recortar bastante terreno, pero no el suficiente. Así, Lorenzo acabó cosechando la victoria, con un margen de 1.1 segundos.
No hubo, pues, demasiada emoción por el triunfo, aunque sí por los restantes dos escalones del podio. No en vano, mientras Lorenzo marchaba a lo suyo encabeza, Andrea Iannone, Valentino Rossi, Marc Márquez y Maverick Viñales peleaban por la segunda plaza, con Andrea Dovizioso como espectador de lujo. La lucha entre ellos fue cruenta, especialmente, entre el piloto de Ducati, el de Yamaha y el de Honda. Los tres se pasaron y repasaron hasta que, a falta de una decena de vueltas, Márquez adelantó a Iannone y consolidó el segundo puesto.
El ilerdense logró unos metros de ventaja y se fugó a la caza de Lorenzo, lo que dejó el tercer puesto en manos de los dos italianos y un español. El escenario invitaba a pensar que el vencedor de esta particular batalla no se decidiría hasta el final. Y así fue. Ianonne y Rossi se las tuvieron tiesas, ganando la partida la moto roja del 29. Rossi, pues, debió de conformarse con el cuarto puesto y Viñales con el quinto.
Por detrás, llegaron a meta Pol Espargaró (sexto), Aleix Espargaró (séptimo), Álvaro Bautista, que volvió a cosechar un nuevo top ten, Héctor Barberá (undécimo), y Tito Rabat (17º). Dani Pedrosa se fue al suelo en los primeros giros y no pudo puntuar. Mika Kallio y la KTM, por cierto, tampoco lograron completar la prueba. Al parecer, debido a problemas eléctricos.
Clasificación carrera MotoGP Valencia
| Posición | Piloto | Moto | Tiempo/Dif. |
| 1 | Jorge LORENZO | YAMAHA | 45'54.228 |
| 2 | Marc MARQUEZ | HONDA | 1.185 |
| 3 | Andrea IANNONE | DUCATI | 6.603 |
| 4 | Valentino ROSSI | YAMAHA | 7.668 |
| 5 | Maverick VIÑALES | SUZUKI | 10.610 |
| 6 | Pol ESPARGARO | YAMAHA | 18.378 |
| 7 | Andrea DOVIZIOSO | DUCATI | 18.417 |
| 8 | Aleix ESPARGARO | SUZUKI | 18.678 |
| 9 | Bradley SMITH | YAMAHA | 25.993 |
| 10 | Alvaro BAUTISTA | APRILIA | 35.065 |
| 11 | Hector BARBERA | DUCATI | 36.425 |
| 12 | Danilo PETRUCCI | DUCATI | 42.415 |
| 13 | Stefan BRADL | APRILIA | 49.823 |
| 14 | Scott REDDING | DUCATI | 52.035 |
| 15 | Jack MILLER | HONDA | 55.625 |
| 16 | Eugene LAVERTY | DUCATI | 58.254 |
| 17 | Tito RABAT | HONDA | 58.555 |
| 18 | Loris BAZ | DUCATI | 1'06.164 |
