Con l'assenza di Valentino Rossi, il Gran Premio del Mugello diventa un affare tutto spagnolo con Dani Pedrosa e Jorge Lorenzo nelle prime due posizioni, seguiti sul podio dall'ottimo Andrea Dovizioso.

Partito dalla pole, Pedrosa ha mantenuto la leadership della corsa dal primo all'ultimo giro, accumulando un vantaggio sempre più consistente che lo ha visto arrivare sul traguardo in tutta tranquillità, ottenendo tra l'altro il nuovo giro più veloce in 1'49"531 al quinto giro.

Alle sue spalle per tutta la durata del Gran Premio si è assistito alla lotta ravvicinata tra Lorenzo e Dovizioso per la seconda posizione. I due si sono scambiati le posizioni in più di un'occasione ma alla fine ad avere la meglio è stato il pilota del Fiat Yamaha Team, passando sotto la bandiera a scacchi con un vantaggio di 2 secondi dal rivale italiano.

Salito sul podio, Lorenzo ha voluto dedicare il risultato al compagno di squadra infortunato, indossando una maglietta gialla con il numero 46 di Valentino Rossi. Prima del via, invece, Lorenzo ha mostrato un cartello con scritto "Everyone can feel the pain, but not everybody can be a legend" (Tutti sono in grado di sentire il dolore, ma non tutti possono essere una leggenda"), rivolto sempre al campione del mondo.

Casey Stoner, con la Ducati, ha terminato la gara al quarto posto dopo una lotta serrata con le due Honda di Marco Melandri e Randy De Puniet. Settimo posto per Spies, seguito da Espargaro e Simoncelli, autore di una fantastica rimonta dopo un'uscita di pista al primo giro. A completare la Top 10 troviamo l'ultimo degli italiani al traguardo, Loris Capirossi.

A terra, tradito dalla moto, è finito infine Nicky Hayden. Tre giri più tardi, anche Kallio è stato costretto ad abbandonare la gara con un ritiro.

Con i risultati di oggi, Lorenzo si conferma in testa alla classifica di campionato con 90 punti, seguito a 25 lunghezze dal connazionale Dani Pedrosa. Terzo, per il momento, troviamo ancora Valentino Rossi che però nelle prossime gare perderà sicuramente molte posizioni a causa delle assenze dovute al brutto infortunio di ieri che gli è costato la frattura di tibia e perone della gamba destra.