Robert Visoiu gewann das zweite Rennen in Valencia und feierte seinen ersten GP3-Sieg. Der Arden-Piloten dominierte das Rennen von Beginn an und konnte seinen ersten Verfolger Aaro Vainio nach vier Runden abschütteln. Schlussendlich gewann Visoiu souverän und fuhr einen Vorsprung von 7,7 Sekunden heraus.

Vainio lieferte sich in den letzten Runden ein hartes Duell mit Carlos Sainz Junior und schickte den Red-Bull-Junior sogar in die Wiese, behielt schlussendlich aber die Oberhand. Hinter Sainz kam Tabellenführer Tio Ellinas ins Ziel, der wie im ersten Rennen Vierter wurde. Auf Platz fünf reihte sich Daniil Kvyat ein, während Kevin Korjus die die besten Sechs komplettierte. Facu Regalia und Conor Daly, der Sieger des ersten Laufes in Valencia, sicherten sich die letzten Punkte.