Voor de derde keer op rij wist Fiat Yamaha rijder Jorge Lorenzo de Grand Prix van Portugal te winnen. De Spanjaard moest daarvoor zijn teamgenoot Valentino Rossi in een rechtstreeks duel verslaan, Andrea Dovizioso werd nipt voor Marco Simoncelli derde.
Daar waar de rijders voor vreesden is uitgekomen, het was een droge race in Portugal maar het was wel een spannende race. Bij de start was het Jorge Lorenzo die als eerste de eerste bocht in stuurde gevolgd door Nicky Hayden, Valentino Rossi en Andrea Dovizioso. In de tweede ronde wist Hayden, die voor een zachtere voorband had gekozen, de leiding te nemen maar een ronde later was het weer Lorenzo die op kop lag.<br /><br />In de vierde ronde nam Rossi de leiding over en de Italiaan reed tot in de 16e ronde op kop waarbij hij in eerste instantie wat afstand leek te nemen van zijn Spaanse teamgenoot. Lorenzo begon echter vanaf de 12e ronde het inmiddels 1,8s grote gaatje dicht te rijden en man in de 16e ronde de leiding over toen hij Rossi in de eerste bocht passeerde en de Italiaan in een wijdere lijn dwong.<br /><br />Rossi had geen antwoord op de nieuwe wereldkampioen en zag in de resterende ronden het verschil tussen hem en Lorenzo oplopen tot 8,6s. Rossi had op zijn beurt een groot gat naar de om de derde plaats vechtende Marco Simoncelli, Andrea Dovizioso, Hayden, Randy de Puniet, Colin Edwards en Dani Pedrosa.
Simoncelli en Dovizioso maakten er een leuke strijd van terwijl Hayden op het vinkentouw lag om toe te slaan bij een foutje van een van de twee rijders voor hem. In de chicane wist Simoncelli de derde plaats weer terug te pakken van Dovizioso maar het was Dovizioso die beter uit de laatste bocht kwam en vlak voor de Gresini rijder over de finish kwam gevolgd door Hayden. De Puniet werd zesde voor Edwards. Pedrosa kon het tempo in de laatste paar ronden niet meer bijbenen en kwam 15s achter Edwards als achtste over de finish. Marco Melandri werd op grote achterstand negende en Hector Barbera won de strijd met Alvaro Bautista en Hiroshi Aoyama die na een foutje in de 24e ronde ver terug viel. <br /><br />Loris Capirossi was de laatste rijder die over de finish kwam nadat Ben Spies al voor de start van de race in de sighting lap onderuit was gegaan waarbij zijn linkerenkel ontwricht raakte. De Amerikaan was nog in het medisch centrum toen de race begon. Verder zouden Aleix Espargaro (eerste ronde) en Casey Stoner (vierde ronde) al in het begin van de race het strijdtoneel verlaten. Carlos Checa gaf in de 14e ronde op met pijnlijke onderarmen.
