Bár a pénteki időmérő edzést még elmosta az eső, szombaton már száraz pályán dőlt el a pole-pozíció sorsa Detroit utcai aszfaltcsíkján a Formula-1-es világbajnokság legjobbjai között. Az első rajtkockát végül René Arnoux szerezte meg a Ferrarival, míg mellette Nelson Piquet Brabhamje foglalhatta el vasárnap az első rajtsort a 70 ezer lelkes amerikai fanatikus szeme láttára. A második sorból Patrick Tambay (Ferrari) és Elio de Angelis (Lotus), míg mögülök Marc Surer (Arrows) és Michele Alboreto (Tyrrell) várhatta a rajtlámpák kialvását.
A legnagyobb sztárok közül többen is betliztek az időmérőn, így Keke Rosberg (Williams), Alain Prost (Renault) és Nigel Mansell (Lotus) csak a 12-14. hely között tömörültek a rajtrácson, míg a két McLaren Niki Laudával és John Watsonnal a volánjánál csak a 18., illetve 21. helyről kezdhette meg a 60-körös versenyt.
A csillaghullás rögtön a rajtnál folytatódott, amikor is Tambay Ferrarija ott ragadt a rajtrácson, de szerencsére mindenki ki tudta őt kerülni, így egy darabban eljött a mezőny. Piquet viszont elöl lerajtolta Arnoux-t, és rögtön az első kanyarban átvette a vezetést, a Ferrari szempontjából tehát szörnyen rosszul indult a verseny.
Az 5. körben Elio de Angelis a 3. helyről kényszerült kiállni váltóhiba miatt, így a 6. helyről induló Alboreto szépen csendben máris előrelopakodott a 4. helyre. Még mindig csak a 10. körben jártunk, amikor Arnoux az első kanyarban visszaelőzte Piquet-t, és újból az élre állt. A brazil nem is védekezett, tudva, hogy a ferraris később jönni fog a bokszba üzemanyagért és friss gumikért, míg ő bokszkiállás nélkül tervezte végigcsinálni a távot.
A 11. körben Rosberg már Andrea de Cesarist előzte a 3. helyért, a finn elképesztő tempóban kezdett, hiszen ne feledjük, hogy csak a 12. helyről indult, és egy szűk, utcai pályán 11 kör alatt 9 pozíciót javított. A 20. körben Keke a 2. helyen haladó Piquet-t is utolérte, majd megelőzte, és a 29. körben az éllovas Arnoux-val egy időben érkezett a bokszba. A ferraris kiállása viszont jóval rövidebbre sikerült, így ő visszaállt az élre, miközben Rosberg hátraesett az 5. helyre.
3 körrel később viszont mégis a francia lehetett sokkalta csalódottabb kettőjük közül, miután egy műszaki hiba folytán megállt alatta a Ferrari, és az élről volt kénytelen feladni a versenyt. A vezetést így átmenetileg Jacques Laffite örökölte meg, de hamarosan ő is kiállt a bokszba, így ismét Piquet vezetett, míg a látványtalan versenyt futó Alboreto már a 2. pozícióban helyezkedett, és leste a további lepattanókat.
Az 51. körben aztán Piquet-t is utolérte a baj egy defekt formájában, ami miatt jelentősen visszalassult, így Alboreto és Rosberg is simán el tudott menni mellette, még mielőtt visszaevickélt valahogy a bokszba. Így találta magát Alboreto az élen, és a hátralevő 9 körben gyakorlatilag már csak célba kellett hoznia a Tyrrellt, hogy megszerezze csapata és egyben a Cosworth-motor (máig) utolsó győzelmét az F1-ben, mivel Rosberg ekkor már jókora lemaradással követte őt a 2. helyen.
A végén az élmezőnyben már nem is változott a sorrend, Alboreto megszerezte pályafutása második F1-es nagydíjgyőzelmét, míg a 2. helyre a 12. helyről induló Rosberg, a 3.-ra pedig a 21. pozícióból rajtoló John Watson futott be. Piquet végül 4. lett, de a még rosszabb napot kifogó, és csak a szerény 8. helye befutó Prosttal szemben így is egy pontra csökkentette hátrányát az összesített pontversenyben, ami az év végén döntőnek bizonyult, hiszen a brazil a végelszámolásban két ponttal előzte meg a franciát, míg Detroitban hárommal szerzett többet nála. Az utolsó két pontszerző helyet Laffite és Mansell csípte meg.
