La prueba tuvo que suspenderse en el decimoquinto giro al comenzar a llover intensamente y no haber apenas visibilidad y cuando las condiciones mejoraron se produjo una segunda salida en la que los italianos Andrea Dovizioso (Ducati Desmosedici GP16) y Valentino Rossi (Yamaha YZR M 1), parecían tener ventaja, pero ambos acabaron por los suelos, como otros muchos pilotos.
El irlandés Eugene Laverty (Ducati Desmosedici GP14.2) fue el único piloto que se vio obligado a salir desde la calle de talleres al sufrir una caída en la vuelta de formación, mientras que el apagarse el semáforo el británico Scott Redding (Ducati Desmosedici GP15) intentó sorprender a sus rivales a final de recta pero se tuvo que ir largo.
Así, Valentino Rossi se puso al frente de la carrera perseguido por su compatriota Andrea Dovizioso (Ducati Desmosedici GP16), autor del mejor tiempo de entrenamientos, y Dani Pedrosa (Repsol Honda RC 213 V), que salía decimoquinto y el italiano Andrea Iannone (Ducati Desmosedici GP16), que lo hizo en la última posición, consiguieron ganar muchas posiciones en el giro inicial.
Pedrosa pasó sexto el primer giro y Iannone undécimo, mientras Rossi tiró con fuerza para intentar abrir un hueco rápido antes de cambiar de moto si la pista se secaba, pues la carrera se declaró en mojado, pero la lluvia desapareció del cielo holandés.
Rossi no logró su objetivo y tras su estela se pusieron Dovizioso y el colombiano Yonny Hernández (Ducati Desmosedici GP14.2), auténtico especialista sobre el suelo mojado, que se puso líder de la carrera en la tercera vuelta, seguido por Rossi, Dovizioso y Marc Márquez (Repsol Honda RC 213 V), que se tomó las primeras vueltas de carrera con mucha calma para no cometer errores.
Peor resultó la situación de Jorge Lorenzo (Yamaha YZR M 1), quien dio claras muestras de no sentirse nada cómodo sobre el mojado asfalto holandés, pues casi en todo momento estuvo rodando por detrás de los diez primeros y ya en el cuarto giro se encontró en un alarmante decimoséptimo puesto.
En apenas cinco vueltas Hernández se marchó de todos sus rivales y consiguió una ventaja de casi tres segundos respecto a Rossi, segundo, pero sobre el asfalto se dibujaba ya la silueta de un carril seco que podía desencadenar un aluvión de pasos por la calle de talleres para cambiar de moto, aunque en el noveno giro volvieron a aparecer en algunas zonas del circuito banderas anunciado la llegada nuevamente de la lluvia.
Por esos instantes Yonny Hernández había consolidado sus tres segundos de ventaja sobre Dovizioso, quien en el décimo giro superó a Rossi, que no parecía estar en su mejor momento, pero el colombiano cometió un error que le hizo caer por los suelos y el italiano de Ducati se "encontró" con el liderato casi al mismo tiempo que Marc Márquez perdía la sexta plaza en favor del británico Scott Redding.
La aparición de una intensa lluvia cambió por completo el panorama de la carrera. Hernández pudo llegar a su taller para cambiar de moto, pero su gesto lo dijo todo, los neumáticos que calzaba no eran los más apropiados para la situación en pista.
Andrea Iannone fue la siguiente víctima de la situación y se fue al suelo cuando era quinto, si bien intentó continuar, mientras Dovizioso, Rossi y Petrucci se reagruparon y comenzaron a buscar su sitio, pero por detrás llegaba el británico Scott Redding, otro de los grandes especialistas en agua, que no tardó mucho en llegar hasta ellos, pero un poco más atrás también se acercaban Marc Márque y Dani Pedrosa.
Las condiciones de la pista se fueron complicando y la llegada de una intensa lluvia forzó a Dirección de Carrera a mostrar bandera roja en la decimocuarta vuelta, a la espera de que la situación mejorase, cosa que sucedió y se produjo una segunda salida para completar los doce giros restantes.
En esta el piloto de Repsol Honda intentó sorprender a sus rivales desde la segunda línea pero Dovizioso y Rossi le ganaron la posición a final de recta y su compañero en el equipo de la petrolera española, Dani Pedrosa, se fue al suelo antes de completar la primera vuelta, como el británico Cal Crutchlow (Honda RC 213 V), si bien el español intentó continuar.
En la segunda vuelta la baja fue la de Andrea Dovizioso, por entonces segundo, lo que dejó a Rossi y Márquez en cabeza de la carrera, con el australiano Jack Miller (Honda RC 213 V), tercero. Este tramo de la carrera se convirtió en un auténtico juego de descartes, por las constantes caídas y aún tenía que llegar la más importante, la del italiano Valentino Rossi cuando era líder en el tercero giro, lo que dejó el camino expedito a Márquez, por entonces sólo en cabeza junto al australiano Jack Miller.
Rossi intentó volver a la pista pero no pudo, para su desesperación, en tanto que en pista Miller superó en la variante de entrada a la recta de meta a Márquez, que optó por mantenerse tras él para evitar errores dadas las malas condiciones en las que se encontraba el asfalto.
Al final la victoria de Jack Miller supuso una gran satisfacción para el australiano, pero la segunda posición de Marc Márquez tenia un valor especial al quedar fuera de carrera Valentino Rossi y acabar en la décima posición el actual campeón del mundo, el español Jorge Lorenzo (Yamaha YZR M 1), mientras otros muchos se quedaron por el camino.
Pol Espargaró (Yamaha YZR M 1) fue cuarto, con Héctor Barberá (Ducati Desmosedici GP14.2) en la sexta plaza, Maverick Viñales (Suzuki GSX-RR), noveno, por delante de Jorge Lorenzo, Tito Rabat y Dani Pedrosa.
