Monte-Carlótól szokatlanul a mezőny olyan simán jött el a rajttól, hogy még helycsere sem nagyon történt a pilóták között: Kimi Raikkönen szépen tisztán megőrizte a vezetést Sebastian Vettel és Valtteri Bottas előtt, s bár a két Red Bull egészen közel volt egymáshoz, végül közöttük sem volt változás. A 13. helyről induló Lewis Hamilton mindössze egy pozíciót tudott fogni az indulást követően, a mezőny azonban szépen lassan kezdett szétszakadni.
Raikkönen hamar ki tudott építeni egy 2-2,5 másodperc körüli, stabil előnyt csapattársával szemben, Bottas lemaradása azonban körről körre nőtt, gyorsan elveszítve a reményt arra, hogy tiszta körülmények között felvehesse a küzdelmet a Ferrarival. Az addig nyugalmasan alakuló verseny első kiesőjét a 16. kör hozta: akárcsak csapattársánál, Jolyon Palmernél a pénteki edzésen, ezúttal Nico Hülkenberg Renault-ja füstölt el, ráadásul ugyanott, a Portier-nél parkolta le a váltóhiba miatt lelassuló R.S. 17-est.
Lewis Hamilton rövid idő alatt két helyet is fogott a német kiesése, valamint Sergio Perez első szárnycseréje miatt, viszont nem tudott közelebb kerülni az előtte haladó Danyiil Kvjathoz. Az egyre növekvő, vagy beálló távolságok mellett a verseny egyharmadához közeledve egyedül a mezőny hátsó felébe visszaesett Perez és Lance Stroll között alakult ki komolyabb küzdelem – már ha a néhány tizeden belüli autózást annak lehet nevezni.
Amikor az élen álló Ferrari-duó utolérte a lekörözötteket, Valtteri Bottas rákapcsolt, és négy kör alatt hatról két másodpercre csökkentette lemaradását Vettelhez képest. A maranellói istálló versenyzői azonban gyorsan tudatták vele, hogy itt nem lesz esélye a támadásra, hiszen amikor kitisztult előttük a pálya, újfent növelni tudták előnyüket.
Az élmezőnyből Max Verstappen kezdte meg a kerékcserék sorozatát a 33. körben, egyértelműen arra játszva, hogy sikerül átugraniuk Bottast. A finn egy körrel később járt a Mercedesnél, és egy másodperccel a holland elé tért vissza. A 35. körben Kimi Raikkönen is cserélt, a legnagyobb lehetőség azonban Daniel Ricciardo előtt adódott: amíg közvetlen riválisai, Bottas és Verstappen a szuperlágy abroncsok bemelegítésével és a lekörözöttekkel voltak elfoglalva, az ausztrál ultralágy abroncson futotta a gyorsabbnál gyorsabb köröket. A taktika bevált, így amikor a 39. körben megejtette kiállását, tisztán a Raikkönen mögé tért vissza.
Helycsere azonban nem csak a harmadik helyen történt: Sebastian Vettel a negyvenedik fordulóig várt a cserével, és akkora előnyt tudott kiautózni ultralágy szettjéből, hogy megelőzte csapattársát, és átvette a vezetést! Sőt, Raikkönen nem is tudta tartani a lépést a finnel, aki a 45. körre már hat, az 55. körre már tizenegy másodperccel állt a Jégember előtt. Természetesen Lewis Hamilton is kiautózta a maximumot abroncsaiból, és amikor a 47. körben kiállt, a hetedik helyre ugrott fel Vettel, Raikkönen, Ricciardo, Bottas, Verstappen és Sainz mögé.
A 60. körig úgy tűnt, hogy unalmas körözgetéssel ér véget a verseny, de a váratlan monacói események a 2017-es versenyt sem hagyták érintetlenül: Jenson Button és Pascal Wehrlein a mezőny végén harcolt egymással, a brit pedig a Portier-nél olyan helyen szeretett volna bebújni a német mellé, ahol nem volt neki hely. A McLaren bal első és a Sauber jobb hátsó kereke összeakadt, a C36-os két kerékre állt, fejjel a korlátnak „támaszkodva”. Bár eltartott egy ideig, amíg a pályabírók talpra tudták állítani az autót, szerencsére Wehrlein egyből ki tudott ugrani a pilótafülkéből. Az esetet Button sem úszta meg, dicstelenül befejezve beugróversenyét.
A safety car a pályára lépett (Verstappen úgy cserélhetett kereket, hogy nem veszített pozíciót), és amikor a lekörözöttek lehetőséget kaptak arra, hogy megelőzzék a mezőnyt, és csatlakozzanak a végéhez, Marcus Ericsson egyszerűen nem tudta bevenni az egyes kanyart, és beleállította Sauberje orrát a falba – a hinwili csapat így néhány körön belül csomagolhatott is. Miután a biztonsági autó elhagyta a pályát, a Ste Devote tovább szedte áldozatait: Sergio Perez szemfüles módon bebújt Stoffel Vandoorne mellé, a belga alól pedig kifogyott az aszfalt, és a Tecpro-báláknak csúszott - az újrarajtnál Daniel Ricciardo is megpuszilta a korlátot, de autója sérülése nélkül tovább tudott menni.
Amíg mentették a McLarent, egyre élesedett a verseny Bottas és a friss gumikkal felszerelt Verstappen között, mégis a mezőny közepén zajlottak az események: az idegesen versenyző Sergio Perez Danyiil Kvjatot támadta a Rascasse-ban, de nekiment a Toro Rossónak. Szerencséjére ő maga tovább tudott menni, a pórul járt orosznak azonban fel kellett adnia a versenyt.
A mezőny élén a leintésig már nem változott a sorrend: Sebastian Vettel idei harmadik győzelmét aratta Kimi Raikkönen és Daniel Ricciardo előtt, a német legnagyobb ellenfele, Lewis Hamilton pedig kihozta a legtöbbet 13. rajthelyéből, és a 7. helyen zárt. A Ferrari 16 év után tudott nyerni ismét Monacóban, és a 2010-es Német Nagydíjat követően szereztek újfent kettős győzelmet.
A Monacói Nagydíj végeredménye:
