A verseny előtt órákkal beharangozott eső végül nem érkezett meg a Brickyard fölé, így száraz pályán zajlott az utóbbi évek talán legnagyobb érdeklődéssel figyelt Indy 500-a. A figyelem főként Fernando Alonso miatt nőtt meg, az az ötödik helyről vághatott neki élete első oválversenyének – bár a spanyol nem kockáztatott a rajtnál, hamar sikerült megszilárdítania az előnyét az élmezőnyben, a két Ganassi-autóval, Scott Dixonnal és Tony Kanaannal, valamint csapattársaival, Alexander Rossival, Ryan Hunter-Reayjel, és Takuma Satóval karöltve.
A 28. körtől megkezdődtek a kiállások, az élmezőny összetétele azonban nem változott a cseresorozat után sem. A verseny egynegyede sárga zászló nélkül telt el, az 53. körben azonban óriási baleset történt: a lekörözés előtt álló Jay Howard falnak csúszott az egyes kanyarban, és pályára visszacsúszó autóját a mögötte teljes sebességgel haladó Scott Dixonnak esélye sem volt kikerülni. A pole-ból induló új-zélandi Dallara-Hondája a levegőbe csapódott, és a bal oldali kerítésre zuhant – közben átrepült Helio Castroneves fölött is –, az alkatrészeit forgácsoló autó pedig hatalmas erővel vágódott vissza az aszfaltra.
Dixon autójából szinte csak a cockpit maradt ép, de szerencsére a négyszeres bajnok sérülés nélkül, saját lábán hagyta el rommá tört gépét. Egy helyszínen tartózkodó fotóst azonban hordágyon vittek el, bár a férfi integetett, jelezve, hogy nem nagy a baj. A versenybíróság piros zászlóval állította meg a küzdelmet, és amikor újraindult, nem kellett sokat várni a következő balesetre: Conor Daly csapta falnak az autóját, mögötte pedig Jack Harvey is kicsúszott – éppen elkerülve egy Daly mentésére induló pickupot –, és feladta a versenyt.
A restartnál az Andretti Autosport gépei voltak a legjobb formában, közöttük Alonsóval, aki időközben már a vezetést is átvette – ekkor úgy tűnt, a spanyol világszenzációt arathat, és megnyerheti élete első Indy 500-át. A 81. körben ismét meglendült a sárga egy pályán heverő alkatrész miatt, féltávnál pedig nem változott az élmezőny Alonso-Rossi-RHR-Sato-Kanaan, váltakozó sorrendű összetétele.
A 122. körben az 1996-os győztes Buddy Lazier csapta falnak autóját, Sage Karam alatt pedig elfüstölt a Dallara-Chevy. Az újrajt nem tartott sokáig, ugyanis egy pályán heverő alkatrész miatt ismét vissza kellett vennie a mezőnynek. A 135. körben újra nekilendülhettek a pilóták, hogy aztán az Andrettinél beüssön a krach: Hunter-Reay autója megadta magát, később pedig egy Ed Carpenter autójáról lerepülő elem miatt kellett berendelni a pace cart.
A 166. körben Charlie Kimball – Honda – motorja adta meg magát, vészjósló fellegeket hozva az F1-ben balszerencsés Fernando Alonso fölé. Mivel az autók 30 kört tudtak egy tankkal megtenni, a korábban ki nem állók – Max Chilton, Ed Jones, James Davison – kezébe arany lehetőség került, hogy a következő cseresorozat után végig tudjanak menni. A 168. körben meg is ejtették utolsó kiállásukat, az élbolyban maradva, Fernando Alonso pedig a 12. helyről folyamatosan zárkózott vissza közéjük.
Offenzívája a 179. körben azonban véget ért: a hetedik helyen haladva felrobbant alatta a Honda-motor, kísértetiesen hasonló módon, ahogyan az F1-es erőforrások szoktak a spanyol esetében.
A 184. körben meglengetett zöld zászló után azonnal jöhetett a sárga is: Oriol Servia és James Davison ütközött, mögöttük Will Power és James Hinchcliffe csúszott egymásnak, a buliba pedig Josef Newgarden is belekeveredett – szerencsére egyikük sem sérült meg.
Tizenegy körrel a vége előtt ismét újraindult a mezőny, szerencsére ekkor már incidens nélkül: az utolsó körökre kiderült, Helio Castroneves és Takuma Sato közül kerül ki a győztes személye. A japán hat körrel a vége előtt az élre állt, brazil riválisa pedig már nem tudott eléggé felpörögni a visszavágáshoz.
Sato így karrierje első Indy 500-as győzelmét szerezte, mely mindössze a második diadala volt a 2013-as Long Beach-i verseny után az IndyCar-ban. Castroneves csalódottan vette tudomásul, hogy nem jött össze a negyedik siker a Brickyardon, annál jobban örült viszont Ed Jones, aki harmadik helyen zárt élete első Indy 500-át.
A 101. Indy 500 végeredménye:
