Márquez, ya matemáticamente campeón del mundo de 2016, se escapó en solitario pero un error al frenar demasiado tarde en la curva cuatro de la novena vuelta hizo caer al español y dejar el camino expedito a su rival, quien supo mantener perfectamente a raya a su más inmediato perseguidor, el italiano Valentino Rossi (Yamaha YZR M 1), que se tuvo que conformar con la segunda plaza por delante del español Maverick Viñales (Suzuki GSX-RR).
Todos los pilotos avisaron tras los entrenamientos oficiales que la elección de los neumáticos podía resultar determinante para el desarrollo de la carrera, pero la llegada del sol y la ausencia de lluvia facilitó algo ese trabajo.
Aunque todos eligieron el compuesto intermedio detrás, en la rueda delantera sólo Marc Márquez, los pilotos de Suzuki, Aleix Espargaró y Maverick Viñales, Cal Crutchlow y Jack Miller (Honda RC 213 V) optaron por el duro, mientras el resto eligió el blando.
Márquez no pudo evitar que su Repsol Honda RC 213 V se levantase en la salida, tras apagarse el semáforo, lo que propició que su compatriota Pol Espargaró (Yamaha YZR M 1), tercer mejor tiempo de entrenamientos, se pusiese líder de la prueba inicialmente, aunque le duró muy poco esa posición ya que en el segundo parcial el triple campeón del mundo de MotoGP ya era líder.
Jorge Lorenzo (Yamaha YZR M 1), que salió duodécimo desde la cuarta línea, pasó el primer giro octavo tras el italiano Andrea Dovizioso (Ducati Desmosedici GP16) y su compatriota Valentino Rossi (Yamaha YZR M 1), decimoquinto en entrenamientos, recuperó apenas dos posiciones en la vuelta inicial.
La primera vuelta rápida de Marc Márquez llegó en el segundo giro, en el que Espargaró todavía era segundo por delante de Crutchlow y de su hermano Aleix. En tanto, Lorenzo no pudo ganar ningún puesto y Rossi superó a dos rivales para ser undécimo.
Una nueva vuelta rápida del piloto de Repsol Honda en el tercer giro (1:29.830) le permitió abrir un hueco respecto a sus perseguidores de casi un segundo y medio, lo que literalmente parecía dejar sentenciado el desarrollo de la prueba en lo que al nombre propio del vencedor se refería, ya que al trío formado por los dos hermanos Espargaró y Crutchlow se unió Dovizioso y el interés entonces se fijó en ver la capacidad de remontada tanto de Rossi como de Lorenzo.
Con Marc Márquez destacado, Cal Crutchlow se consolidó en la segunda plaza y por la tercera ya estaban peleando los hermanos Espargaró, Dovizioso y un Valentino Rossi que no tuvo demasiados problemas en llegar hasta ellos, no así Lorenzo, que se "estancó" en el octavo lugar.
Pero lo que no había sucedido hasta el momento a lo largo de toda la temporada, el error del campeón, llegó en el noveno giro, en el que con una ventaja de más de dos segundos sobre Crutchlow, Marc Márquez se fue al suelo en la curva cuatro y con su moto seriamente dañada tuvo que abandonar para reconocer poco después que se equivocó y que frenó demasiado tarde en ese punto.
Crutchlow se encontró con el liderato de la prueba, pero tras su estela se iba acercando poco a poco Valentino Rossi y todavía con dieciséis giros por delante cualquier cosa podía suceder, si bien el británico, vencedor de la carrera de la República Checa, aguantó muy bien el ritmo y no sólo no vio recortada su ventaja, sino que la aumentó con el paso de las vueltas.
Rossi intentó meter presión a su rival pero al final el error lo cometió él, que se tuvo que ir largo en una trazada y esa circunstancia propició que la ventaja de Crutchlow sobrepasase los cinco segundos, en tanto que al italiano se le acercaron por detrás Aleix Espargaró, que se cayó al perder adherencia en el vigésimo segundo giro, Andrea Dovizioso y Maverick Viñales.
No hubo más novedades en lo que restó de competición, en la que Crutchlow, Rossi y Viñales consolidaron sus posiciones mientras Lorenzo consiguió remontar hasta sexta plaza final, por detrás de Pol Espargaró, con Álvaro Bautista (Aprilia RS-GP) en la duodécima posición y Esteve "Tito" Rabat (Honda RC 213 V), decimosexto.
No pudieron acabar por caída, además de Marc Márquez y Aleix Espargaró, el también español Héctor Barberá, quien en Australia uso por última vez la Ducati Desmosedici GP16 oficial.
