El piloto que patrocina Estrella Galicia 0,0, Marc Márquez, que partía desde la primera fila, concretamente en la segunda posición, ha realizado una gran salida, situándose líder hasta la cuarta vuelta, momento en el que fue superado por Tom Lüthi. Un sorprendente Takaaki Nakagami se ha unido en el grupo delantero y junto a Iannone han disputado en grupo, como ya es habitual, el primer tramo de la carrera. En el ecuador de la prueba, Espargaró se unió a ellos, formando así un grupo de cinco pilotos en la cabeza de la carrera. Pero en la vuelta 15, cuando Marc ocupaba la tercera posición, el de CX Repsol ha sufrido un susto que le ha hecho caer hasta la quinta posición. A lo largo de todo el fin de semana, el piloto de Cervera ha realizado buenos tiempos a bordo de su Suter, sin embargo, en ningún momento se ha encontrado cómodo con la configuración de su montura. Es por eso que, muy inteligentemente, y sin querer arriesgar un ápice, Marc ha sabido ser frío y pensando en el Campeonato, el piloto CatalunyaCaixa Repsol ha asegurado la quinta plaza, cruzando la línea de meta por detrás de Iannone, Espargaró, Luthi y Bradley Smith.
Los pilotos del Team Estrella Galicia 0,0 han vuelto a demostrar también en Mugello el buen ritmo que tienen. Rins, que salía desde la primera fila en la tercera posición, ha llegado a situarse en la cabeza de carrera en la primera curva, y junto a otros tres pilotos han formado el primer grupo líder de la prueba. Oliveira, que partía desde la 16ª posición, ha realizado una gran salida y en la primera vuelta ya ocupaba la 11ª plaza. Su primer objetivo estaba cumplido, y dos giros más tarde ha conseguido el segundo: alcanzar el grupo delantero, en el que rodaba su compañero de equipo, Rins, en la segunda posición. Pero los primeros cinco pilotos han formado un primer grupo y han dejado atrás a un segundo grupo de pilotos, en el que rodaba Oliveira en la séptima posición. A su turno, Rins ha llegado a liderar la carrera en la sexta vuelta, materializando de forma espectacular su progresión en su debut en Mugello. En el siguiente giro, Oliveira se ha ido al suelo en la segunda curva, cuando ocupaba la octava posición –tras remontar ocho posiciones-. El portugués ha podido retomar la carrera, pero cinco vueltas más tarde ha tenido que retirarse.