Casey Stoner had de beste start voor Dani Pedrosa, Nicky Hayden, Valentino Rossi, Jorge Lorenzo, Loris Capirossi en Colin Edwards. Al snel wist Pedrosa Stoner te passeren terwijl Lorenzo het zijn teamgenoot nog even moeilijk maakte door hem te passeren.
Rossi sloeg echter snel weer terug en wist vlak daarna ook Hayden te passeren om vervolgens het kleine gaatje naar Pedrosa en Stoner dicht te rijden. Stoner wist Pedrosa weer te passeren en in een ruk door dook Rossi ook langs de Spanjaard. Daarna volgde een kat en muis spel van de Ducati en de Yamaha rijder terwijl ze afstand namen van de Honda rijder.
In de 13e ronde lukte het Rossi om de Australiër te passeren waarna de Italiaan zich met stapjes van twee a drie tienden per ronde los wist te rijden van Stoner om uiteindelijk na 24 ronden met een voorsprong van 1,943s over de finish te komen.
Pedrosa kreeg nog gezelschap van Lorenzo, de Yamaha rijder kwam in de eindfase erg dichtbij en raakte in de laatste ronde zelfs even Pedrosa's achterband. Dat contact zorgde ervoor dat het gat naar de Repsol Honda rijder net even te groot was waardoor Lorenzo genoegen moest nemen met de vierde plaats.
Nicky Hayden liet zich eerder in de race te grazen nemen door Lorenzo maar hij wist wel het aanstormende groepje met Capirossi, Edwards, Shinya Nakano en Andrea Dovizioso achter hem te houden. John Hopkins wist in de laatste fase James Toseland nog buiten de top tien te werken.
Voor Kousuke Akiyoshi en Chris Vermeulen had de race een wat minder gelukkig einde. Akiyoshi kwam in de eerste ronde ten val en Vermeulen kreeg in de tweed helft van de race een probleem met zijn Suzuki. Eerder waren Toni Elias en Marco Melandri onderaan de heuvel rechtdoor geschoten waarbij Melandri de schade nog wist te beperken en als 13e over de finish kwam achter Randy de Puniet. Sylvain Guintoli en Anthony West waren de laatste twee rijders in de punten.
Na de uitloopronde kreeg Rossi naast een t-shirt met daarop het recept voor zijn achtste wereldtitel en een excuus voor het laat zijn ook een andere helm waarop tijdens een sketch aan een tafel een hoogwaardigheidsbekleder een stempel en handtekening zette.
Naast de wereldtitel heeft Rossi met zijn overwinning ook de constructeurtitel en de teamtitel voor Yamaha binnen weten te halen.
Uitslag | Stand na Motegi