Márquez dominerade kvalet och stod på pole när det var dags för race på söndagen. Sepang bjöd som vanligt på rikligt med sol och höga temperaturer, men med tanke på hur snabbt regnet kan svepa in över banan hade teamen övat hojbyten i depån inför racet.
Vid starten ryckte Pedrosa, in i första kurvan låg Lorenzo och Márquez bakom men de kom i kontakt med varandra och båda gick brett vilket ledde till att flera förare kunde köra om. Márquez fick den sämsta lotten och var långt bak efter första kurvan, Lorenzo kunde direkt börja klättra igen och var efter första varvet etta. Trots Pedrosas suveräna start var det inte hans race. Tidigt gick han omkull i sista kurvan, men han kunde fortsätta köra och klättrade upp till elfte plats innan han igen kraschade och gav upp.
Lorenzo och Rossi ryckte i fronten, efter några varv var Márquez ikapp och avvaktade bakom Yamaha-duon. Rossi tog sig om Lorenzo och drog med Márquez på varv tio. Ett varv senare var världsmästaren om och Rossi lyckades inte hålla samma tempo. Márquez tog med flera sekunder tillgodo sin 12:e vinst för i år.
Resultat MotoGP Sepang
1 Marc MARQUEZ SPA Honda 163.1 40’45.523
2 Valentino ROSSI ITA Yamaha 163.0 +2.445
3 Jorge LORENZO SPA Yamaha 162.9 +3.508
4 Stefan BRADL GER Honda 161.7 +21.234
5 Bradley SMITH GBR Yamaha 161.7 +22.283
6 Pol ESPARGARO SPA Yamaha 160.9 +34.668
7 Yonny HERNANDEZ COL Ducati 160.6 +38.435
8 Andrea DOVIZIOSO ITA Ducati 159.9 +48.839
9 Hector BARBERA SPA Ducati 159.8 +50.792
10 Scott REDDING GBR Honda 159.3 +59.088
11 Hiroshi AOYAMA JPN 158.2 +1’15.949
12 Michael LAVERTY GBR PBM 158.1 +1’17.966
13 Mike DI MEGLIO FRA Avintia 157.5 +1’27.773
14 Broc PARKES AUS PBM 156.5 +1’44.244