Efter ett blött kval tog Casey Stoner (Ducati Corse) pole-position med landsmannen Chris Vermeulen (Suzuki) och Valentino Rossi (Yamaha) vid hans sida i första led. Till racet var banan torr och efter tidig ledning av Ducatiförarna Stoner och Loris Capirossi tog Valentino Rossi kommandot. Endast Dani Pedrosa förmådde följa men luckan växte sakta till över en sekund och Rossi kunde gå i mål som segrare i Italiens Grand Prix för sjätte året i rad. Alex Barros tog sig överraskande förbi Stoner och gjorde att Pramacstallet tog en sensationell pallplats.
Segrarde gjorde klassrookien Álvaro Bautista för Master Aspar Aprilia efter ett dramatiskt sista varv med en hård kamp mellan tre förare, Bautista, Alex de Angelis och VM-ledande Jorge Lorenzo. Efter kontakt mellan Bautista och Lorenzo i en kurva går Lorenzo av banan och omkull på den fuktiga gräset i bankanten, han får dock upp cykel och slutar på åttonde plats. Teamkamraterna Bautista och de Angelis accelererar ikapp ur sista kurvan, Bautista har det bättre drivet och tar segern med knapp marginal.
Efter ett tätt race med en klunga på som mest 10 man så var det till slut ändå en klungspurt där 7 man gjorde upp om segern. Héctor Faubel drog det längsta strået strax för landsmannen och teamkamraten Gadea.
Valentino Rossi
Dani Pedrosa
Alex Barros
Casey Stoner
John Hopkins
Alex Hofmann
Shinya Nakano
Sylvain Guintoli
Alex de Angelis