法國站在Dovizioso與Zarco操之過急轉倒未完賽，由Marquez搶下3連勝并將個人積分領先拉開到36分的戰況下落幕，緊接著MotoGP來到了位于意大利的Autodromo del Mugello賽道。

意大利不只是Rossi的故鄉也可以說是Rossi的主場，因為Rossi是目前現役車手中在此賽道擁有最多勝及最多桿位的紀錄保持人，雖然去年在本站是由Dovizioso拿下冠軍，但眾多車迷依舊強烈盼望Rossi能在家鄉奪勝。

Ducati Team在排位賽之前的自由練習時就災難不斷，先是外卡車手Pirro發生揮動紅旗的嚴重轉倒意外，失控的廠車將Pirro拋向空中再重摔落地，Pirro也一度在現場失去意識，幸好送醫后恢復意識且身體沒有受到嚴重的傷害；另一方面，Dovizioso也在跑出356.4km/hr的極速后廠車就冒煙并起火，所幸Dovizioso毫無遲疑的馬上騎進碎石緩沖區，沒有再造成更大的意外。

排位賽方面，桿位由Rossi以1分46.208秒的成績搶下，同時這也是Rossi自2016年日本站以來睽違已久的桿位；緊追在后的是Lorenzo，第3位起跑的則是Vinales，其他車手的起跑順序則分別為：在第4位的Iannone、積分領先的Marquez在第6、連續2站沒有完賽的Dovizioso第7、Zarco在第9位，Pedrosa則落后到要從第20位開始向前追擊。

單圈5.2公里、總計23圈的正賽在刺眼陽光下開戰，燈滅后第2位起跑的Lorenzo一馬當先入彎，桿位起跑的Rossi退居第2、第6位起跑的Marquez也在瞬間上到第3位；第20位起跑的Pedrosa則在第1圈都尚未結束就以轉倒結束本站賽事。

第3圈剛開始Marquez在彎底成功超越Rossi上到第2位后便開始追擊領跑的Lorenzo，但在進行到第5圈時，暫居第2位的Marquez發生LOW SIDE轉倒，雖然嘗試用手肘頂車可惜未能成功，重回賽道后已經落后到第18位。

第7位起跑的Dovizioso在第6圈與暫居第3位的Iannone近身肉搏并成功超越，進入到狙擊Rossi的攻擊范圍；不多時，Dovizioso剛進入到第7圈就在彎道對Rossi發起攻勢并成功上到第2位，緊追在隊友Lorenzo后方。

位居第4位的Iannone在第8圈也拿Rossi開刀上到第3位；于此同時，Petrucci在第5位默默地施加壓力給Rossi，并在第11圈發起白刃戰超越Rossi上到第4位。

賽事進行到第12圈，Iannone、Rossi與采用Lamborghini涂裝的Petrucci在混戰中爭奪第3位，最后由Petrucci在這波攻勢中勝出，Rossi則稍微退后到第5位。

第15圈，Rins嘗試對Rossi發起挑戰并成功超越，形成Rins與Iannone前后包夾Rossi的態勢；來到賽事后半段的第16圈，領跑的Lorenzo與第2位的Dovizioso已經與Petrucci為首的第2集團拉開一段不小的差距。

第18圈Rins發生失誤讓Rossi有機可乘超越并追近Petrucci后方，緊接著又在彎中超越Petrucci，Iannone眼見機不可失的也趁著Rossi這波攻勢重新回到第4位。

領先集團的排序維持Lorenzo、Dovizioso、Rossi、Iannone來到賽事尾段，雖然Iannone多次在直線底的彎中嘗試挑戰Rossi，可惜都被Rossi給抵擋防御下來，無法再將名次向前推進。

最后Lorenzo就以總時間41分43.230秒奪下睽違已久的分站冠軍，同時也是他在2017年賽季轉隊至Ducati Team后的首場勝利。

隊友Dovizioso則以6.370秒的差距通過終點線，終結連續兩站賽事未能完賽的窘境。

桿位起跑的Rossi最后則以總時間41分49.859秒拿下頒獎臺第3個位置，連續兩站皆能站上頒獎臺。

第4、5名則是同為Team SUZUKI ECSTAR的Iannone及Rins；第6到10名分別是Crutchlow、Petrucci、Vinales、Zarco、P.Espargaro