De zondagrace begon met zonnig weer. Zowel Franco Morbidelli als Fermín Aldeguer kregen een long-lap penalty voor het veroorzaken van valpartijen tijdens de sprint van gisteren. Na een succesvolle start begon de race.

De start ging goed voor Alex Márquez en zijn broer Marc Márquez. Marc pakte echter de eerste plaats in bocht 1, terwijl zijn broer probeerde om die terug te pakken in bocht 2, maar dat lukte niet. Fabio Quartararo daarentegen had geen ideale start en viel terug naar de vierde plaats. Pedro Acosta startte goed en maakte gebruik van de situatie om zich op te werken naar de 3e plaats.

Na de eerste ronde zag de top 10 er als volgt uit: Marc, Alex, Acosta, Quartararo, Bastianini, Marini, Zarco, Ogura, Morbidelli, Bezzecchi. In ronde 2 was er echter een gele vlag door een incident tussen Marco Bezzecchi en Morbidelli. Morbidelli kon weer aansluiten, maar voor Bezzecchi was het einde race. Vooraan haalde Bastianini Quartararo in, die kort daarna reageerde. Bastianini viel echter opnieuw aan en verbeterde naar de vierde plaats voor Quartararo. In ronde 3 kreeg Fermín zijn long-lap penalty en viel terug naar achteren.

In ronde 4 lag Alex Márquez op de eerste plaats voor zijn broer Marc. Bagnaia, die tot nu toe geen goed weekend had gehad, reed op de 9e plaats, zijn beste resultaat van het weekend. In ronde 5 kreeg Morbidelli één van zijn long-lap straffen, waardoor hij terugviel naar de 16e plaats. In ronde 6 werd Alex op de voet gevolgd door Marc, Acosta en Bastianini.

Een tweede gele vlag kwam tevoorschijn toen Brad Binder crashte in bocht 7, waardoor hij moest opgeven. In ronde 9 verloor Quartararo zijn positie aan Johann Zarco en moest hij Marini achter zich verdedigen. Vooraan reed Alex nog steeds aan de leiding, gevolgd door Marc en de KTM-rijders.

Na 10 ronden was de top 10 als volgt: Alex, Marc, Acosta, Bastianini, Zarco, Marini, Quartararo, Bagnaia, Ogura, Fernández. Een derde gele vlag werd getoond door Johann Zarco, die crashte in bocht 10 en zich terugtrok uit de race. Fabio Di Giannantonio viel ook uit.

In ronde 16 kwam er een vierde gele vlag na een crash van Álex Rins in sector 4. Vooraan reed Alex nog steeds aan de leiding, gevolgd door Marc, terwijl Bastianini 0,7 seconde achter lag op de derde plaats.

Met nog 6 ronden te gaan was de top 10 als volgt: Alex, Marc, Bastianini, Acosta, Marini, Bagnaia, Ogura, Fernández, Oliveira. Er was weer een gele vlag in sector 3 en 4 na een crash van Morbidelli en Savadori.

Met nog 3 ronden te gaan reed Alex nog steeds aan de leiding, terwijl Quartararo vooruit Marini aanviel. In bocht 1 viel rookie Ai Ogura Bagnaia aan en schoof op naar de zevende plaats. Een paar bochten later haalde Quartararo met succes Marini in. Ogura, die een ongelooflijke snelheid liet zien, haalde Marini vervolgens ook in en steeg naar de 6e plaats.

2025 Grand Prix van Catalonië