Il vincitore dello sprint di sabato, Maverick Viñales, è caduto pesantemente ad Austin nelle prime fasi della gara, che il debuttante Acosta ha sfruttato per prendere il comando, respingendo gli attacchi di Martin e Bagnaia. Con l'avanzare della gara, Acosta ha iniziato a perdere un po' di terreno, permettendo a Martin, Marc Márquez e Bagnaia di passarlo.

A undici giri dalla fine, Acosta ha ripreso il comando, seguito da vicino da Marc Márquez e Martin. Viñales, nonostante la battuta d'arresto precedente, ha iniziato a inseguire i leader con Bagnai al seguito. Successivamente, Marc Márquez ha preso il comando, ma solo per poco. Il pilota spagnolo è caduto, aprendo la strada a Viñales per prendere il primo posto. Nel frattempo, Bastianini ha fatto una mossa decisiva per assicurarsi il terzo posto.

Viñales ha poi mantenuto la testa della corsa e ha potuto festeggiare il suo primo trionfo con Aprilia. Lo spagnolo è anche diventato il primo pilota a vincere un Gran Premio della MotoGP con moto di tre marchi diversi.

Pedro Acosta è arrivato secondo ed è diventato il più giovane pilota a vincere due titoli consecutivi nella classe regina. Enea Bastianini è salito sul terzo gradino del podio. Jorge Martin è arrivato quarto, ma rimane in testa al campionato