Les Ducati de Petrucci i Dovizioso van plantar cara en la cursa del Gran Premi d'Itàlia, al circuit de Mugello. Les Ducati ocupaven les dues primeres posicions fins a l'última volta, quan Marc Márquez va fer un últim atac per intentar pujar al calaix més alt del podi. L'atac va sortir bé i, per un moment, el de Cervera es va posar primer, però Petrucci el va tornar a avançar. Márquez va aguantar la segona plaça, davant de Dovizioso i Rins. Una segona plaça que manté el de Cervera en el lideratge del campionat del món de MotoGP. Àlex Rins va ser la gran sensació en les primeres voltes al circuit de Muggello. El pilot de Suzuki sortia tretzè, de seguida va avançat set places i, poc després, va arribar a liderar la cursa.

En Moto 2, el germà petit dels Márquez, l'Àlex, va tornar a repetir victòria, per davant de Marini i Luthi. Ara el de Cervera ocupa el segon lloc a la general, a dos punts de Baldassarri. En Moto3, el pilot italìa Tony Arbolino va ser el més ràpid en un final ajustat davant de Dalla Porta i Masià.