Magyar idő szerint vasárnap reggel hatkor vette kezdetét a Japán Nagydíj utolsó eseménye, a királykategória 24 körös futama. Az első helyről Jorge Lorenzo vághatott neki a viadalnak, akinek nyilvánvalóan az volt a célja, hogy megakadályozza a mellőle startoló, de a délelőtti szabadedzésen egyszer már bukó Marc Marquez bajnokká avatását: az újonc 18 egységgel vezeti a tabellát, így ha nyolc ponttal többet szerez a címvédőnél, már egy futammal a vége előtt ő a világbajnok. A harmadik kockába Nicky Hayden kvalifikálta magát a Ducatival, kihasználva a szombati esős körülményeket, míg a második sort a címre még szintén esélyes Dani Pedrosa nyitotta, megelőzve Valentino Rossit és Andrea Doviziosót. A hetedik rajthelyet Alvaro Bautista szerezte meg, majd jött a vasárnapot edzéselsőséggel nyitó Stefan Bradl, a top10-et pedig az ismét legjobb CRT-sként végző Aleix Espargaro, valamint a pramacos Yonny Hernandez zárta.
A rajtot a szokásoknak megfelelően parádésan kapta el Lorenzo, Marquez azonban kissé beragadt, így Rossi lépett előre a második helyre, viszont legalább Pedrosát sikerült maga mögött tartania a vb-éllovasnak. A Repsol Hondák mögött rövid ideig Espargaro motorozott a szenzációs ötödik helyen, de aztán a spanyol hamar visszaesett a középmezőnybe, így Bradl örökölte meg ezt a pozíciót. A második kör végén aztán az élmezőnyben is változás történt, Rossi ugyanis elrontotta a hátsó egyenes féktávját, így mindkét Repsol el tudott menni mellette, s üldözőbe vehették a nem túlságosan ellépő Lorenzót. Rossi a következő körben aztán ismét elrontotta ugyanazt a féktávot, s ezúttal már a sóderágyba is kimotorozott a "Doktor": egészen a 11. helyig zuhant ezzel vissza a kilencszeres világbajnok.

Marquez második helyének köszönhetően továbbra is a pontverseny élén, s ezzel a vb-cím favoritjaként utazhat Valenciába
Marquez és Pedrosa folyamatosan közeledett a vezető yamahásra, s a negyedik kör végére gyakorlatilag teljesen utolérték a regnáló világbajnokot. Lorenzo is megérezte a veszélyt, s kissé összekapta magát, ezzel pedig egyelőre nem tudtak támadási pozícióba kerülni üldözői. Kérdés volt azonban, hogy a címvédő motorján meddig bírják majd az általa választott puhább keverékű gumik, amelyek bár a verseny elején nagyobb tapadást biztosítanak, egyúttal azonban gyorsabban is kopnak, így elvileg a Repsolok a futam későbbi szakaszában egyértelműen előnybe kerülhetnek. Akciót azonban nem ők, hanem az üldözőboly szereplői produkáltak: Bautista Bradl megelőzésével már a negyedik helyen haladt, míg mögöttük a tegnap rendkívül gyenge időmérőt teljesítő Tech3 Yamahák vívtak, akik közül a remekül rajtoló Smith helyett már Crutchlow motorozott előrébb.
A futam felénél jártunk, amikor az élen ismét élesedni kezdett a helyzet: Marquez egyre többször nézett ki Lorenzo mögül, de az is egyértelmű volt, hogy a Hondák kivárásra játszanak. Közben Espargaro produkált egy látványos bukást, amelyet vélhetően fékhiba okozhatott: a hátsó egyenes végén esett le a motorról és zuhant ki nagy sebességgel a kavicságyba, amelyet meglehetősen idegesen vett tudomásul az újdonsült Moto2-es világbajnok bátyja. Marquez pedig egyre komolyabb erőfeszítéseket tett azért, hogy a legnagyobb géposztályban ő legyen év végén az első: a spanyol egy ízben szélesre is vett egy kanyart nagy igyekezetében, de ezzel sem vesztett pozíciót, miután Pedrosa lassanként leszakadni látszott a vezető kettősről. Valamelyest Lorenzo is lélegzetvételnyi előnyhöz jutott, miután Marquez hét körrel a vége előtt ismét hibázott egy kicsit: ezúttal a célegyenes végi féktávot mérte el az újonc.

Pedrosa harmadik helyével a matematikai esélyét is elvesztette az év végi elsőségre
Hat körrel a leintést megelőzően Rossi került képernyőre, aki a futam eleji hibáit követően már a hatodik helyért előzte meg Crutchlow-t. Az olasz csapattársa eközben már egy másodperc fölötti előnnyel rendelkezett Marquezzel szemben - igaz, egy ízben a lekörözött Cudlin miatt néhány tizedet elvesztett ebből a fórból. Az újonc spanyol azonban minden bizonnyal már nem is erőltette a dolgot, hiszen szemlátomást nem tudott nagy tempóban közeledni pontversenybeli üldözőjére, felesleges kockázatot pedig inkább nem akart vállalni a húszéves motoros. Szoros csatát máshol sem láthattunk igazából a mezőnyben - egyedül a két gyári Ducati motorozott viszonylag közel egymáshoz idén már sokadszor -, így tulajdonképpen eseménytelenül pörögtek le a hátralévő körök.
Ez pedig azt is jelentette, hogy Jorge Lorenzo magabiztosan nyerte meg a Japán Nagydíjat, idei hetedik futamgyőzelmét aratva, s egyúttal életben tartva világbajnoki esélyeit a két hét múlva esedékes utolsó forduló előtt, hiszen miután Marc Marquez lett a második, a yamahás újabb öt pontot faragott hátrányból, így a repsolos 13 egységnyi előnnyel utazhat majd a valenciai évadzáróra. A dobogó alsó fokát megszerző Dani Pedrosa azonban már a matematikai esélyét is elvesztette az év végi trófea begyűjtésére, azaz végképp kétesélyessé szűkült az idei világbajnoki küzdelem. A negyedik helyen Bautista ért célba, majd jött Bradl, Rossi, Crutchlow, Smith, a top10-et pedig a végül Hayden, Dovizioso sorrendben befutó Ducatik tettek teljessé, akik tehát száraz pályán nem tudtak ismét megvillanni szombati remeklésük után.
A futam végeredménye:
| 1. | Jorge LORENZO | Yamaha Factory Racing | 42:34.291 |
| 2. | Marc MARQUEZ | Repsol Honda Team | +3.188 |
| 3. | Dani PEDROSA | Repsol Honda Team | +4.592 |
| 4. | Alvaro BAUTISTA | GO&FUN Honda Gresini | +19.755 |
| 5. | Stefan BRADL | LCR Honda MotoGP | +22.810 |
| 6. | Valentino ROSSI | Yamaha Factory Racing | +24.637 |
| 7. | Cal CRUTCHLOW | Monster Yamaha Tech 3 | +27.496 |
| 8. | Bradley SMITH | Monster Yamaha Tech 3 | +30.969 |
| 9. | Nicky HAYDEN | Ducati Team | +37.010 |
| 10. | Andrea DOVIZIOSO | Ducati Team | +42.944 |
| 11. | Katsuyuki NAKASUGA | Yamaha YSP Racing Team | +53.345 |
| 12. | Colin EDWARDS | NGM Mobile Forward Racing | +1:03.213 |
| 13. | Randy DE PUNIET | Power Electronics Aspar | +1:06.840 |
| 14. | Andrea IANNONE | Energy T.I. Pramac Racing | +1:08.218 |
| 15. | Yonny HERNANDEZ | Ignite Pramac Racing | +1:18.240 |
| 16. | Hector BARBERA | Avintia Blusens | +1:19.108 |
| 17. | Hiroshi AOYAMA | Avintia Blusens | +1:21.174 |
| 18. | Danilo PETRUCCI | Came IodaRacing Project | +1:30.546 |
| 19. | Michael LAVERTY | Paul Bird Motorsport | +2:23.358 |
| 20. | Claudio CORTI | NGM Mobile Forward Racing | 1 kör |
| 21. | Damian CUDLIN | Paul Bird Motorsport | 1 kör |
| 22. | Bryan STARING | GO&FUN Honda Gresini | 1 kör |
| Helyezetlen: | |||
| Aleix ESPARGARO | Power Electronics Aspar | 12 kör | |
| Luca SCASSA | Cardion AB Motoracing | 23 kör | |
| Lukas PESEK | Came IodaRacing Project | 23 kör | |