Das Sonntagsrennen begann bei überwiegend sonnigem Wetter und wenigen Wolken. Das Rennen begann gut für Marco Bezzecchi und Marc Marquez, die sich beide schnell an die Spitze setzen konnten. Alex Marquez hingegen hatte einen schlechten Start und fiel auf Platz 4 zurück. Auf der Geraden gab es einen Kampf zwischen Marc und seinem Teamkollegen Francesco Bagnaia um Platz 2. Etwas weiter hinten verteidigte Alex seinen Platz gegen Pedro Acosta und Enea Bastianini, die hinter ihm lagen, doch Alex hatte noch eine lange Strafe aus Brünn.

In Runde 2 gelang es Marc, Bagnaia zu überholen und seine Position zu halten. Nach den zwei Runden sah die Top 10 wie folgt aus: Bezzecchi, Marc, Bagnaia, Alex, Acosta, Bastianini, Binder, Raul Fernandez, Fermin Aldeguer und Joan Mir. In der 3. Runde machte Bastianini einen Fehler und überschlug sich in Turn 1, wodurch er Positionen verlor.

In der 4. Runde kassierte Alex eine Strafe für eine lange Runde und fiel auf Platz 11 zurück. Weiter hinten in der Startaufstellung kämpfte sich Jorge Martin als 15. langsam an die Top 10 heran. Bagnaia verteidigte derweil seine Position vor Acosta. Bezzecchi lag mit 0,654 Sekunden Rückstand immer noch in Führung, während Marc als Zweiter langsam aufholte.

In Runde 6 kämpfte Alex mit Johann Zarco um Platz 10, während Fernandez mit Binder um Platz 5 kämpfte. Am Ende der 7. Runde gelang es Fernandez, Binder in der letzten Kurve zu überholen, wobei er Binder etwas von der Strecke drängte, so dass die beiden anderen Fahrer ihn ebenfalls überholen konnten.

In der 8. Runde erhielt Brad Binder eine Verwarnung wegen Track Limit, und das in einer noch recht frühen Phase des Rennens. Nach vielen Runden hinter Zarco gelang es Alex, ihn zu überholen und in die Top 10 vorzufahren. Währenddessen schloss Marc zu Bezzecchi auf und folgte ihm dicht auf den Fersen. Es war jedoch auffällig, dass Yamaha nicht gut abschnitt, da alle ihre Fahrer außerhalb der Top 15 lagen.

In Runde 12 lag Marc immer noch hinter Bezzecchi, während Aldeguer etwas weiter hinten auf Acosta aufschloss. Die Top 10 sahen wie folgt aus: Bezzecchi, Marc, Bagnaia, Acosta, Aldeguer, Fernandez, Bastianini, Mir, Binder, Alex.

Kurz nach der Hälfte des Rennens wurde die gelbe Flagge geschwenkt, weil Jorge Martin aus dem Rennen stürzte. In der Zwischenzeit hatte mit Fabio Quartararo ein weiterer Fahrer eine Verwarnung wegen Track Limit erhalten. Bastianini verbesserte sich nach vorne, indem er Fernandez überholte und auf Platz 6 vorrückte.

In Runde 20 überholten Acosta und Aldeguer Bagnaia und rückten auf Platz 3 und 4 vor. Marc gelang es, Bezzecchi auf der Geraden zu überholen, wobei es fast zu einer Kollision kam. Doch Bezzecchi wollte die Position nicht kampflos aufgeben und holte sie sich in der nächsten Kurve zurück. Doch dieser Kampf war bald vorbei, denn Marc übernahm die Führung von ihm. Fermin Aldeguer machte einen mutigen Überholversuch an Acosta, der erfolgreich endete.

In Runde 21 gab es die zweite gelbe Flagge des Rennens, diesmal wegen eines technischen Problems, da Di Giannantonios Motorrad brannte. Bislang sah die Top 10 wie folgt aus: Marc, Bezzecchi, Aldeguer, Acosta, Bastianini, Bagnaia, Mir, Binder, Fernandez, Alex.

Bastianini überholte Bagnaia, der durch einen Fehler eine weitere Position verlor, da man merkte, dass Bagnaia mit seinem Motorrad zu kämpfen hat. Als ob die Aktion nicht schon genug wäre, holte Aldeguer Bezzecchi auf Platz 2 ein, was ihm auch bald gelang.

Und 3 Runden vor Schluss versuchte Brad Binder, Bagnaia zu überholen, aber er machte einen Fehler und verlor weitere Positionen. Zu allem Überfluss erhielt Bagnaia auch noch eine Strafe und musste 1 Position zurückgeben. Das tat er auch, und bald darauf verlor er eine weitere Position an Binder. Bagnaia erhielt die Strafe, weil er sich in der vorherigen Runde einen Vorteil verschafft hatte, als er von der Strecke abkam.

In der letzten Runde konnte Marc seinen ersten Sieg in Österreich nur durch eine sichere Fahrt erringen, während sein Bruder Alex versuchte, Fernandez zu überholen. Auf dem zweiten Platz landete Aldeguer, Bezzecchi komplettierte das Podium.