9月4日、MotoGP第14戦サンマリノGPの決勝レースがイタリアのミサノ・ワールド・サーキット・マルコ・シモンチェリで行われ、フランセスコ・バニャイア（ドゥカティ・レノボ・チーム）が優勝を飾った。中上貴晶（LCRホンダ・イデミツ）は15位、渡辺一樹（チーム・スズキ・エクスター）は21番手。サンマリノGPで引退するアンドレア・ドヴィツィオーゾ（WithUヤマハRNF・MotoGPチーム）は12位だった。
サンマリノGPのレースウイークは、土曜日の予選の時間帯に小雨が降ったものの、日曜日は快晴となり、決勝レースは気温27度、路面温度43度のドライコンディションで行われた。なお、予選で2番手を獲得したフランセスコ・バニャイア（ドゥカティ・レノボ・チーム）は、初日フリー走行1回目の走行ライン上のスロー走行により、3グリッド降格のペナルティを受けており、2列目5番グリッドからのスタートとなっている。
トップに立ったのはポールポジションスタートのジャック・ミラー（ドゥカティ・レノボ・チーム）で、2番手にエネア・バスティアニーニ（グレシーニ・レーシングMotoGP）、3番手には2列目スタートとなったフランセスコ・バニャイア（ドゥカティ・レノボ・チーム）が続く。
また、このレースの1周目1コーナーでは多重クラッシュが発生し、ヨハン・ザルコ（プリマ・プラマック・レーシング）、ポル・エスパルガロ（レプソル・ホンダ・チーム）、ミケーレ・ピロ（Aruba.it レーシング）が転倒を喫した。
今週末、安定した速さを見せていたミラー。しかし、2周目の4コーナーでまさかの転倒。さらに上位を走っていたマルコ・ベゼッチ（ムーニーVR46レーシング・チーム）も10コーナーでクラッシュし、ドゥカティライダーふたりが序盤に上位から脱落する展開となった。ミラーとベゼッチは転倒後、レースに復帰している。
そんな中、レースをけん引したのはもうひとりのドゥカティ・レノボ・チームライダー、バニャイアだった。バニャイアがトップ、そして3周目にマーベリック・ビニャーレス（アプリリア・レーシング）が2番手に浮上し、3番手にバスティアニーニ、4番手にルカ・マリーニ（ムーニーVR46レーシング・チーム）、5番手にアレイシ・エスパルガロ（アプリリア・レーシング）と、トップ5はドゥカティとアプリリアが占める。ファビオ・クアルタラロ（モンスターエナジー・ヤマハMotoGP）は6番手。アレイシ・エスパルガロの後ろにつけていた。
トップ争いはバニャイアとビニャーレスによる争いとなった。ただ、3番手のバスティアニーニ以下もトップ2に続いており、展開は予断を許さない。7周目にはクアルタラロがアレイシ・エスパルガロをかわして5番手に浮上し、バニャイア、ビニャーレス、バスティアニーニ、マリーニの4人が形成するトップ集団の後方を走行していた。
トップ争いはしばらく小康状態を保っていたが、15周目、16周目と相次いでビニャーレスがファステストラップを記録し、再びバニャイアに接近していくが、バニャイアもわずかにペースを上げる。バニャイアとビニャーレスはわずかな差を保ちながら周回を重ねていった。
しかし残り9周、ビニャーレスがラインを外してはらんだところで、バスティアニーニの接近を許す。ビニャーレスに迫ったバスティアニーニは、残り8周でビニャーレスをオーバーテイク。バスティアニーニが2番手に浮上し、ビニャーレスが3番手に後退した。
2番手に浮上したバスティアニーニは、じりじりとトップのバニャイアとの差を詰めていく。そして残り5周、その差は0.2秒を切るまでになった。しかし、ふたりの順位は変わらないまま、最終ラップに入る。最終ラップにの最終コーナーを立ち上がっても、バニャイアがトップ。しかし、最終コーナー立ち上がりからフィニッシュラインまでの短いストレートで、バスティアニーニがバニャイアに並びかけた。
この接戦を制したのは、バニャイアだった。この優勝により、バニャイアは4連勝を達成した。バスティアニーニはわずか0.034秒差の2位。レース後半までバニャイアを追い詰めたビニャーレスは3位で、今季3度目の表彰台を獲得している。
4位はマリーニ。クアルタラロは5番手にポジションを上げて以降、トップに迫ることはできず、5位でゴールした。アレイシ・エスパルガロは6位だった。この結果、バニャイアがチャンピオンシップでクアルタラロから30ポイント差のランキング2番手に浮上し、バニャイアと3ポイント差でアレイシ・エスパルガロがランキング3番手となった。
このサンマリノGPをもって引退を表明しているアンドレア・ドヴィツィオーゾ（WithUヤマハRNF・MotoGPチーム）は12位でMotoGPのラストレースを締めくくった。
中上貴晶（LCRホンダ・イデミツ）は15位フィニッシュ。ジョアン・ミル（チーム・スズキ・エクスター）の代役参戦を務めた渡辺一樹は21位だったが、トラックリミット違反による3秒加算のペナルティを受けている。
