Nach einem Qualifying, bei dem Ducati auf ihrer Heimstrecke die ersten drei Plätze belegte und die erste Startreihe komplett machte, setzte der Hersteller aus Bologna seine Dominanz auch am Nachmittag im Sprintrennen fort. Pecco legte einen hervorragenden Start hin und positionierte sich in der ersten Kurve hinter Martin auf dem zweiten Platz. In der zweiten Runde konnte jedoch Bezzecchi vorbeiziehen. Die Top 3 blieben bis zur Zielflagge eng beieinander, und Bagnaia beendete das Rennen 4 Sekunden hinter dem führenden Duo. In der Schlussphase zeigte der erschöpfte Pecco sein Können im Kampf gegen Dani Pedrosa, der alles versuchte, um den dritten Platz zu erobern.
Francesco Bagnaia zeigte am Sonntag erneut eine beeindruckende Leistung und sicherte sich den dritten Platz beim 12. Lauf der MotoGP-Weltmeisterschaft, dem GP von San Marino und der Riviera di Rimini, auf dem Misano World Circuit Marco Simoncelli. An diesem triumphalen Tag für Ducati, mit einem 1-2-3-Podium, belegte Pecco den dritten Platz in dem 27 Runden dauernden Rennen. Der Sieg ging an Jorge Martin (Pramac Racing), der das Rennen von Anfang bis Ende dominierte, gefolgt von Marco Bezzecchi (VR46 Racing). In der Meisterschaft führt Bagnaia nun mit einem Vorsprung von 36 Punkten vor Martin und 65 Punkten vor Bezzecchi.
Bagnaia war am Sonntag in einer speziellen gelben Ducati-Lackierung auf seiner Desmosedici GP23 zu sehen und auch die Bekleidung war in „Giallo Ducati“ als Hommage an das Rennsport-Erbe von Ducati. Er schaffte es, Bezzecchi beim Start zu überholen und behauptete sich in den ersten 18 Runden erfolgreich auf dem zweiten Platz hinter Martin. Die Top 3 Fahrer hielten konstante Rundenzeiten von etwa 1:32 Minuten aufrecht. Im letzten Drittel des Rennens erlitt Pecco jedoch einen körperlichen Einbruch und musste Bezzecchi in Runde 19 passieren lassen. Bis zur Zielflagge musste er die Angriffe von Pedrosa (KTM) abwehren, um seinen Platz auf dem Podium zu sichern.