26周目にアルボンはピットインしてコース外を走ってアドバンテージを得たとして科された5秒加算ペナルティを消化してミディアムに交換。27周目にはサインツがピットインするが右フロントが締まる前にコースインしてしまいすぐにクルマを止めてリタイアしなければならなくなった。これを受けて28周目にクビアト、ペレス、ガスリーもピットイン。しかしクビアトはピットアウト直後に白煙を上げてターン1立ち上がりでマシンを止めてリタイアを余儀なくされてしまった。
トップ争いは依然として0.5秒差でハミルトンがルクレールを追うが、フェラーリはストレートが速く仕掛ける糸口が掴めない。33周目のターン1ではマグヌッセンがタイヤをロックさせてオーバーシュートし、これでフェルスタッペンは9番手まで上がってきた。
36周目、ターン1でルクレールはタイヤをロックさせてランオフエリアをカット。ハミルトンが完全にテールトゥノーズの状態になるが、ルクレールは巧みにターン4へ向けてラインをブロックして首位を守り切った。ハミルトンは「危険なドライビングだ」と訴えるがスチュワードは審議の必要なしと判断した。ただしルクレールにはすでに黒白旗が提示されており、チームはハミルトンとのバトルに際して「ターン4のブレーキング時にライン変更はするな」と指示を送る。
42周目のターン1でハミルトンは僅かにタイヤをロックさせてエスケープロードに回避。この間にボッタスが2番手に浮上しハミルトンは3番手に後退する。ボッタスはルクレールに対してプッシュを開始するが、ペース差は0.2秒でなかなかギャップは1.7秒から縮まっていかない。ハミルトンは上位追撃は諦め、49周目にピットインしてソフトに履き替えファステストラップ狙いのアタックを行なう。51周目に1分21秒779を記録してファステストポイントを獲得した。
ルクレールはボッタスを寄せ付けず、53周を走り切ってトップでチェッカードフラッグを受けて13戦ベルギーGPに続き2連勝。フェラーリの地元へ2010年以来の久々の勝利をもたらし、モンツァに詰めかけた大観衆を沸かせた。2位ボッタス、3位ハミルトン、4位・5位にリカルドとヒュルケンベルグのルノー勢、レッドブル・ホンダ勢はアルボン6位、フェルスタッペン8位でフィニッシュし、7位ペレス、9位ジョビナッツィ、10位ノリスとなり、ガスリーは1.819秒差の11位で惜しくも入賞はならなかった。
