Miguel Oliveira (Mahindra Racing) não teve sorte no GP do Japão, já que uma queda quando lutava pelo pódio, acabou com as esperanças de um bom resultado, que todos pensaram ser possível depois de uma boa qualificação, que lhe permitiu sair da quarta posição. Na corrida, Alex Márquez (Estrella Galicia 0,0) assumiu o controlo da luta pelo Campeonato do Mundo com uma fantástica vitória, com Efrén Vázquez (SaxoPrint-RTG) e Brad Binder (Ambrogio Racing) a completarem o pódio.
Jack Miller (Red Bull KTM Ajo) e Danny Kent (Red Bull Husqvarna Ajo) estiveram ambos na luta pela vitória, mas alargaram a trajetória o que permitiu a Márquez lutar pelo triunfo, que conseguiu, num resultado que lhe garante uma vantagem de 25 pontos na frente da classificação quando faltam disputar três corridas. Márquez acabou por cruzar a linha de meta com 0,357s de vantagem sobre Vázquez, que trabalhou de forma brilhante desde o 14º posto da grelha. Binder garantiu o segundo pódio da carreira com o terceiro posto depois de ter rodado com o grupo da frente durante toda a prova. John McPhee (SaxoPrint-RTG) foi quarto, enquanto Miller e Kent tocaram-se na última volta e terminaram em quinto e sexto, respetivamente.
O trio italiano Romano Fenati (SKY Racing Team VR46), Enea Bastianini (Junior Team Go&FUN Moto3) e Niccolo Antonelli (Junior Team GO&FUN), bem como Alex Rins (Estrella Galicia 0,0), completaram o Top 10. Rins alargou a trajetória na primeira volta e recuperou desde o 25º lugar. A corrida terminou mais cedo para Niklas Ajo (Avant Tecno Husqvarna Ajo), Hikari Okubo (Hot Racing with I-Factory), Scott Deroue (RW Racing GP) e Sena Yamada (Liberto Plusone & Endurance), todos a caírem na Curva 1. Os italianos Matteo Ferrari (San Carlo Team Italia) e Andrea Migno (Mahindra Racing) foram ao chão na primeira volta, com Ferrari a conseguir voltar à prova. Alexis Masbou (Ongetta-Rivacold) caiu a 14 voltas do final e conseguiu voltar à ação quase de imediato. Juanfran Guevara (Mapfre Aspar Team Moto3) foi ao tapete quando perseguia os líderes. Jakub Kornfeil (Calvo Team) e Jorge Navarro (Marc VDS Racing Team) tocaram-se a meio da corrida, mas escaparam lesões graves. Miguel Oliveira, como já foi referido, foi cuspido da moto quando lutava pelo pódio. Luca Grünwald (Kiefer Racing) foi ao chão e regressou à corrida nos momentos finais.
