El español Marc Márquez (Repsol Honda RC 213 V) consumó la superioridad evidenciada durante prácticamente todos los entrenamientos del Gran Premio de Argentina y, a pesar de las dudas que ocasionó la lluvia, se adjudicó su primera victoria de la temporada en el circuito de Termas de Río Hondo y es nuevo líder del mundial.
Tras Marc Márquez concluyeron el italiano Valentino Rossi (Yamaha YZR M 1) y el español Dani Pedrosa (Repsol Honda RC 213 V), mientras que el campeón del mundo y líder del mundial, Jorge Lorenzo, acabó fuera de carrera por caída.
Las condiciones de la pista en el momento de iniciarse el procedimiento de salida fueron de asfalto seco, al no llover ni en Moto3 ni en Moto2, por lo que el supuesto aplicado por Dirección de carrera fue el de "bandera a bandera" con un máximo de veinte vueltas y la obligación de entrar a cambiar de moto en el inicio del noveno giro y antes de comenzar el duodécimo.
Aunque Márquez hizo una buena salida se vio superado al final de la recta de meta por su compatriota Jorge Lorenzo, pero a ambos los adelantó poco después el italiano Andrea Dovizioso (Ducati Desmosedici GP16), quien se tocó con el piloto de Repsol Honda, y se tuvo que abrir un poco pero sin perder demasiado terreno, no así su compañero de equipo Dani Pedrosa, que se tuvo que ir mucho más largo en la trazada de la curva.
Pocos instantes después Valentino Rossi hizo lo propio y se colocó tras la estela de Dovizioso mientras que Marc Márquez se consolidó en la tercera plaza y Maverick Viñales (Suzuki GSX-RR) dio buena cuenta tanto de Andrea Iannone (Ducati Desmosedici GP16) como de Jorge Lorenzo.
En la segunda vuelta la prueba de MotoGP vio a dos de sus contendientes, el británico Cal Crutchlow (Honda RC 213 V) y el español Aleix Espargaró (Suzki GSX-RR), rodar por los suelos, aunque ambos corriendo hacia sus motos para intentar continuar.
Ya en el tercer giro se formó un quinteto destacado en cabeza, con Dovizioso, Rossi, Márquez, Viñales e Iannone y antes de concluir el giro y en el tramo sinuoso de la última parte del trazado, tras superar la larga recta posterior, el piloto de Repsol Honda decidió atacar a sus rivales y primero superó a Rossi y después hizo lo mismo con Iannone para comenzar la cuarta vuelta como líder.
Las condiciones de la carrera hicieron que desde el principio hubiese que tener muy en cuenta los descartes por caída y así que un giro más tarde dejaran la prueba el colombiano Yonny Hernández (Ducati Desmosedici GP14.2) y el australiano Jack Miller (Honda RC 213 V).
Una vuelta más tarde (sexta) quien dijo adiós a la carrera fue el vigente campeón del mundo, el español Jorge Lorenzo, que se cayó en el mismo punto en el que lo hizo durante los entrenamientos libres, en la curva uno, cuando ocupaba una discreta sexta plaza.
Aunque Viñales cometió algún que otro error de trayectoria, consiguió colocarse tras la estela de Andrea Iannone, lo mismo que hizo Rossi con Márquez y ambos acabaron distanciándose de sus rivales.
La historia del año pasado parecía que se iba a volver a repetir y ambos se perfilaban como los principales candidatos a la victoria, si bien había que hacer un cambio de moto y las estrategias podían ser determinantes en el resultado final.
En el noveno giro Rossi adelantó por primera vez a Márquez pero se coló y el español recuperó la plaza mientras que por detrás Viñales, Iannone y Pedrosa optaban por ser los primeros en entrar a cambiar de moto, y Álvaro Bautista (Aprilia RS-GP) era una nueva víctima de las condiciones de la pista y se iba al suelo, aunque recuperó la moto para continuar y ser décimo.
Una vuelta más tarde lo hicieron al unísono Márquez y Rossi, que al salir a pista vieron como otro español, Esteve "Tito" Rabat (Honda RC 213 V), se colaba entre ellos y permitía al de Repsol Honda conseguir una ventaja de 2,7 segundos en la primera vuelta tras el cambio de moto.
En el duodécimo giro la situación mejoró para Marc Márquez, quien al marcar una nueva vuelta rápida puso otro segundo de diferencia respecto a Valentino Rossi, a quien se acercó desde atrás un Maverick Viñales que estaba rodando medio segundo más rápido que el piloto italiano, en cabeza de un trío en el que también se encontraban los dos pilotos oficiales de Ducati, Andrea Dovizioso y Andrea Iannone.
El ritmo impuesto por Marc Márquez le permitió abrir un hueco definitivo en su lucha con Rossi, que se las acabó viendo en el tramo final de la carrera con Viñales, quien cometió un error a final de recta en la decimosexta vuelta que le hizo caer, Dovizioso e Iannone.
La última vuelta fue de auténtico infarto, con un Valentino Rssi intentando defender la posición de los ataques tanto de Dovizioso como de Iannone, que le acabaron superando, pero la agresividad del segundo acabó jugando una mala pasada a los dos pilotos de Ducati.
Iannone entró completamente colado por el interior de la última curva para intentar superar a Dovizioso y se lo llevó, literalmente, por delante, aunque todo pundonor, éste cogió su moto y atravesó la línea de llegada empujándola en decimotercer lugar.
Con apenas trece pilotos en la línea de llegada, Héctor Barberá (Ducati Desmosedici GP14.2) fue quinto, con Pol Espargaró (Yamaha YZR M 1), sexto, Tito Rabat, noveno, por delante de Álvaro Bautista y Aleix Espargaró.
