3番手争いは引き続き、ミラーとリンスにより展開されていた。さらに、ペトルッチとドヴィツィオーゾが激しいトップ争いを展開。18周目、ドヴィツィオーゾがペトルッチとトップを争いながら4コーナーに突入。そのふたりに両側のアウトから、ミラーとリンスが仕掛け、4人が並ぶ形でコーナーに進入。もつれたポジション争いのなか、ドヴィツィオーゾが4番手に後退する。
しかし残り8周、3番手を走っていたミラーのマシンにマシントラブルが発生。ミラーはリタイアとなる。さらにその翌周、3番手走行中だったリンスが3コーナーで転倒。リンスはレースに復帰したが、最後尾までにポジションを落とした。
立て続けに起こった上位ライダーのアクシデントのあと、残り6周でペトルッチがトップをキープ。ドヴィツィオーゾがその2秒後方に2番手で続き、さらに3番手には、エスパルガロ弟を交わしていたマルケス弟が浮上していた。ドヴィツィオーゾとマルケス弟との差は約0.2秒。その差はほとんどない。さらにマルケス弟の後方には、エスパルガロ弟、ミゲール・オリベイラ（レッドブルKTMテック3）が連なって続く。
残り3周、3番手を走行していたマルケス弟がドヴィツィオーゾを交わして2番手に浮上。ドヴィツィオーゾはその翌周にはエスパルガロ弟にも交わされ、4番手にポジションを落とす。
波乱のレースを制したのは、ペトルッチ。ペトルッチは終盤、リードを守って2020年シーズン初優勝を飾った。2位でフィニッシュしたのはマルケス弟で、MotoGPクラスでの初表彰台獲得となるとともに、ホンダにとっても2020年シーズン初の表彰台だった。
3位はエスパルガロ弟。今季3度目の表彰台となった。終盤にポジションを落としたドヴィツィオーゾは4位。そして、5位には最後にポジションを上げたヨハン・ザルコ（エスポンソラーマ・レーシング）が入った。中上貴晶（LCRホンダ・イデミツ）は10番手付近から、最終的には7位でレースを終えている。
チャンピオンシップのランキングトップのクアルタラロは、序盤にポジションを落としたあと、9位でフィニッシュ。チャンピオンシップで2番手だったミルは11番手、3番手だったビニャーレスは10番手とチャンピオンシップ上位のライダーが軒並み下位に沈んだ。レーススタート直前に落ちた雨は大きな波乱のレースをもたらした。
