Nachdem bereits die Rennen der Moto2- und MotoGP-Klasse erst in der Schlussphase entschieden wurden, konnte man auch in der Moto3 einen Kampf bis zur Ziellinie erwarten. Zu den üblichen spanischen Favoriten Alex Rins, Maverick Vinales, Luis Salom und Alex Marquez auf den Startpositionen eins, zwei, fünf und sechs mischten sich dieses Mal auch die FTR-Honda-Piloten Alexis Masbou und Jack Miller auf den Plätzen drei und vier, Jonas Folger nahm den Tschechien-Grand-Prix von Rang sieben aus in Angriff.

Bei ganz leichtem Regen erwischte Luis Salom einen ausgezeichneten Start, bog als Dritter in die erste Kurve ein und konnte sich bereits in der dritten Kurve vor Alex Rins und Maverick Vinales in Führung setzen. Eine Runde später musste er jedoch beide an derselben Stelle wieder ziehen lassen. An der Spitze formierte sich nun eine acht Mann starke Gruppe mit Vinales, Marquez, Salom, Rins, Folger, John McPhee, Alexis Masbou und Jack Miller. Die Führung wechselte ständig zwischen den vier Spaniern an der Spitze und es entwickelte sich ein klassisches Moto3-Rennen.

In Runde zehn berührten sich Marquez und Vinales in der dritten Kurve, beide konnten aber einen Sturz vermeiden. Miller und McPhee schieden nach etwas mehr als zwei Drittel aus der Gruppe aus, der Kampf um den Sieg reduzierte sich also auf sechs Piloten. Sieben Runden vor Ende konnte Folger erstmals die spanische Vierfachführung durchbrechen und schob sich vorbei an Salom und Rins auf Rang drei, rutschte aber schon im nächsten Umlauf wieder auf Platz fünf zurück.

Mit noch drei zu fahrenden Runden übernahm WM-Leader Salom die Führung vor Rins und Vinales, nur um sich eine Runde später wieder nur auf Rang vier wiederzufinden. Bald konnte er sich aber wieder an Vinales vorbeischieben, während Marquez vor seinem Teamkollegen Rins als Führender in die letzte Runde ging. In Kurve eins schnappte sich Salom auch Rins und nur zwei Kurven später ging er auch an Marquez vorbei an die Spitze. Luis Salom sicherte sich den Sieg, Maverick Vinales kam auf Rang zwei, dahinter wurde es dramatisch. Alex Rins und Alex Marquez attackierten sich in der vorletzten Schikane gegenseitig, Jonas Folger nahm deutlich mehr Geschwindigkeit mit und bremste sich in der Zielschikane an beiden Estrella-Galicia-Pilot vorbei. Folger holte sich so seinen zweite Podiumsplatzierung in dieser Saison, Rins wurde Vierter vor Marquez.

Philipp Öttl verpasste als 17. einen WM-Zähler nur um drei Zehntel, die weiteren Deutschen war von den Punkterängen jedoch erneut weit entfernt. Toni Finsterbusch wurde 25., Florian Alt kam auf Position 27 und Luca Amato wurde 30. und somit Letzter.