Μετά την επεισοδιακή μέρα των δοκιμών του Σαββάτου και την αλλαγή του προγράμματος των αγώνων, ο τροπικός καιρός στην Sepang δεν είχε καμία σχέση με την προηγούμενη μέρα, καθώς η ηλιοφάνεια και οι υπερβολικά υψηλές θερμοκρασίες (35 βαθμοί στον αέρα, 53 στην άσφαλτο) ήταν το κύριο χαρακτηριστικό.
Με τον Marquez να ξεκινάει από την τρίτη σειρά της εκκίνησης, λόγω της ποινής που δέχθηκε μετά το συμβάν με τον Iannone, δεν ήταν πρόβλημα για τον Rossi να στρίψει ως επικεφαλής στην πρώτη στροφή, κάνοντας μια υποδειγματική εκκίνηση. Ο Ισπανός παγκόσμιος πρωταθλητής άρχισε από νωρίς τον γνωστό χορό των απίστευτων σωσιμάτων, αλλά δεν ίσχυσε το ίδιο για τον Iannone ο οποίος την ώρα που ο Marc γλίτωνε την πτώση ακριβώς πίσω του ο αναβάτης της Suzuki έχασε το μπροστινό κι έπεσε, κάνοντας τους ανθρώπους της Suzuki να τραβάνε τα μαλλιά τους.
Όσο ο Rossi έχτιζε μια μικρή διαφορά από τους υπόλοιπους, ο Marquez έγραφε ταχύτερους γύρους φτάνοντας στην τρίτη θέση πίσω από τον Zarco και τον Γιατρό. Ταυτόχρονα και ο Dovizioso προσπαθούσε να κρατήσει επαφή με το γκρουπ των τριών αναβατών, ενώ και ο Pedrosa έδειχνε ότι είχε τις δυνάμεις για να κάνει έναν καλύτερο αγώνα από αυτούς που μας είχε συνηθίσει τελευταία. Το στοίχημα πλέον ήταν κατά πόσο θα κατάφερναν οι μοτοσυκλέτες της Yamaha να διαχειριστούν την φθορά των ελαστικών, το μεγάλο πρόβλημα για φέτος. Παρόλα αυτά ο Rossi πίεζε αρκετά κάνοντας γρήγορα περάσματα από την αρχή, έχοντας πίσω του τον Marquez ο οποίος είχε πλέον βρεθεί στην δεύτερη θέση ήδη από τον έκτο γύρο του αγώνα. Σ’ εκείνο το σημείο του αγώνα ο Michele Piro (ο οποίος αντικατέστησε τον Lorenzo που αποφάσισε να μην τρέξει και να καταπονήσει το χέρι του) πρόσθεσε το όνομά του στη λίστα με τους αναβάτες που είχαν πτώση στην 15η στροφή της πίστας.

Με 13 γύρους να απομένουν μέχρι την πτώση της καρό σημαίας, οι τρεις πρώτοι (Rossi, Marquez και Zarco) είχαν απομακρυνθεί πολύ από τους υπόλοιπους αναβάτες, διατηρώντας όμως τις αποστάσεις μεταξύ τους σταθερές, την ώρα που ο Pedrosa είχε αναρριχηθεί στην τέταρτη θέση! Ο Dovizioso έδειχνε να μην μπορεί να διατηρήσει τον γρήγορο ρυθμό του χάνοντας θέσεις –και όχι μόνο, καθώς ήταν πλέον ορατό το ενδεχόμενο να χάσει και την δεύτερη θέση στην βαθμολογία του πρωταθλήματος. O Rossi εν τω μεταξύ οδηγούσε με έναν εκπληκτικά σταθερό ρυθμό, με τα περάσματά του να γίνονται με ακρίβεια ελβετικού ρολογιού, ενώ ο Vinales έκανε ό,τι μπορούσε προκειμένου να περάσει τον Dovizioso και να δώσει την ευκαιρία στον team mate του να περάσει αυτός στην δεύτερη θέση του πρωταθλήματος. Ο Vinales περνούσε μπροστά στις στροφές και ο Dovizioso με την Ducati στις ευθείες, την ώρα που ο Rossi είχε φτάσει την διαφορά του από τον Marquez στο ένα δευτερόλεπτο.
Εφτά γύρους πριν το τέλος ο Marquez εξαπέλυσε την επίθεσή γράφοντας γρήγορους γύρους και παίρνοντας αρκετά ρίσκα, με τον Rossi να απαντά με εξίσου γρήγορο γυρολόγιο, ενώ οι δύο αναβάτες είχαν και την ίδια τελική ταχύτητα στο τέλος της μεγάλης ευθείας. Ο Ισπανός είχε διαρκώς γλιστρήματα και η ένταση είχε έναν διαρκώς αυξανόμενο ρυθμό και οι δύο Aliens είχαν απλώς… εξαφανιστεί από τους υπόλοιπους. Η καταστροφή όμως για την Movistar Yamaha ήρθε δύο γύρους αργότερα, όταν ο Rossi έχασε το μπροστινό κι έπεσε, σημειώνοντας την πρώτη του πτώση για φέτος (με εξαίρεση την Αργεντινή που επίσης έπεσε αλλά εκεί υπήρχε υπαιτιότητα του Marquez), δύνοντας έτσι μία διαφορετική εξέλιξη σε έναν αγώνα που φαινόταν ότι ο Marquez δύσκολα θα ανέβαινε στο ψηλότερο σκαλί του βάθρου. Πλέον το έργο του Ισπανού όμως έγινε εξαιρετικά εύκολο, με τον δεύτερο αναβάτη να βρίσκεται 4,5 δευτερόλεπτα πίσω του. Ο Rossi ξαναμπήκε στον αγώνα, όντως όμως εκτός βαθμολογούμενης δεκαπεντάδας, εμφανώς απογοητευμένος που δεν κατάφερε να κλείσει την μέρα με ένα καλό αποτέλεσμα, μετά τη νίκη του αδερφού του Luca Marini στην Moto 2 και την κατάκτηση του τίτλου από τον Bagnaia για λογαριασμό της SKY VR46.

Δύο γύρους πριν το τέλος, το ενδιαφέρον είχε επικεντρωθεί στην μάχη για την δεύτερη θέση μεταξύ των Zarco και Rins, με τον αναβάτη της Suzuki να δείχνει για ακόμη μια φορά πολύ δυνατός, επιβεβαιώνοντας τις απόψεις όσων θεωρούν ότι οι μοτοσυκλέτες της θα μπορούσαν να μπουν ακόμη και στην διεκδίκηση του πρωταθλήματος την επόμενη σεζόν. Η δεύτερη θέση τελικά που κατέκτησε είναι η καλύτερη απόδειξη για του λόγου το αληθές, με τον Zarco να τερματίζει τρίτος και πρώτος αναβάτης με Yamaha, μπροστά από τον Vinales που τερμάτισε τέταρτος.
Από τα αξιοσημείωτα πάντως γεγονότα στην Sepang, ήταν η αποθέωση του Rossi μετά τον τερματισμό από τον κόσμο που βρισκόταν στην πίστα, λες και ήταν αυτός ο νικητής του αγώνα, αλλά στην ουσία ο Marquez ήταν αυτός που πρόσθεσε άλλη μια νίκη στην πολύ επιτυχημένη φετινή του σεζόν. Στα θετικά η απόδοση του Pedrosa που βρέθηκε στην πέμπτη θέση, όπως και αυτή του τοπικού Syahrin που εμφανώς συγκινημένος τερμάτισε μέσα στην πρώτη δεκάδα μπροστά στους συμπατριώτες του. Με τη νίκη του Marquez η Honda εξασφάλισε και τον τίτλο σε επίπεδο κατασκευαστών, μπροστά από την Ducati και την Yamaha.