Lorsque Giacomo Agostini, légende des GP moto avec ses 15 titres mondiaux, affirme avant la course que Jorge Lorenzo (Yamaha N°1) va gagner cette manche, le pari est audacieux. Après des essais difficiles et une 5e place sur la grille, Lorenzo prend pourtant un départ canon et se retrouve dans la roue du leader Casey Stoner (Honda N°27) dès le premier virage.
Stoner monte en puissance et compte jusqu’à 2 secondes d’avance sur l’Espagnol, mais il baisse son rythme en fin de course, pneu arrière trop usé. Lorenzo prend le meilleur sur l’Australien dans les derniers tours et s’échappe. Il s’impose pour la 1ère fois sur le circuit du Mugello en MotoGP.
La fin de course tourne même au cauchemar pour Stoner, puisque son propre coéquipier Andrea Dovizioso (Honda N°4) vient lui chiper la deuxième place dans le dernier tour. Bon joueur, l’Australien vient le féliciter avant la cérémonie du podium. Il reste leader au championnat et compte 19 points d’avance sur Lorenzo.
Valentino Rossi (Ducati N°46) ne fait pas d’exploit et se classe 6e.
La série noire n’est pas terminée pour Randy de Puniet (Ducati N°14). Le Français termine 14e et avant dernier. Un problème de pneumatique arrière est à l’origine de cette contre performance.