Marc Márquez (Repsol Honda) consumó la superioridad evidenciada durante prácticamente todos los entrenamientos del Gran Premio de Argentina y, a pesar de las dudas que ocasionó la lluvia, logró su primera victoria de la temporada en el circuito de Termas de Río Hondo y es nuevo líder del mundial, por delante del italiano Valentino Rossi (Yamaha) y su compañero de equipo Dani Pedrosa, mientras que Jorge Lorenzo, campeón del mundo, no acabó la carrera por una caída.

Las condiciones de la pista en el momento de iniciarse el procedimiento de salida fueron de asfalto seco al no llover ni en Moto3 ni en Moto2. Márquez, que partía desde la pole, hizo una buena salida pero se vio superado al final de la recta por Lorenzo, pero a ambos los adelantó poco después el italiano Andrea Dovizioso (Ducati), que llegó a tocarse con el ilerdense. Poco después Rossi hizo lo propio y se colocó tras la estela de Dovizioso, al tiempo que Cal Crutchlow (Honda) y Aleix Espargaró (Suzuki) rodaban por los suelos.

Ya en el tercer giro se formó un quinteto destacado en cabeza, con Dovizioso, Rossi, Márquez, Maverik Viñales (Suzuki) y Andrea Iannone (Ducati) y antes de concluir el giro y en el tramo sinuoso de la última parte del trazado, tras superar la larga recta posterior, el de Cervera atacó a sus rivales superando a los dos italianos para comenzar la cuarta vuelta en cabeza. Las condiciones de la carrera hicieron que desde el principio hubiese que tener muy en cuenta los descartes por caída y el siguiente en tocar el asfalto fue Lorenzo, que se cayó en el mismo punto en el que lo hizo durante los entrenamientos libres, en la curva uno, cuando ocupaba una discreta sexta plaza.

Aunque Viñales cometió algún que otro error de trayectoria, consiguió colocarse tras la estela de Iannone, lo mismo que hizo Rossi con Márquez y ambos acabaron distanciándose de sus rivales. La historia del año pasado se repetía y ambos se perfilaban como los principales candidatos a la victoria. Las condiciones de la pista cambiaron y los pilotos empezaron a entrar en los boxes a cambiar la moto. Viñales, Iannone y Pedrosa optaban por ser los primeros en hacerlo. Una vuelta más tarde lo hicieron al unísono Márquez y Rossi, que al salir a pista vieron como otro Tito Rabat (Honda) se colaba entre ellos y permitía al español conseguir una ventaja de 2,7 segundos.

Márquez, a ritmo de vuelta rápida, abrió hueco, mientras que Viñales y las dos Ducati daban caza a Rossi. El español cometió un error a final de recta en la decimosexta vuelta que le hizo caer, dejando el duelo por el podio entre los tres italianos. La última vuelta fue de auténtico infarto. Rossi fue superado por sus dos rivales, pero la agresividad de Iannone, que buscaba el segundo puesto, arruinó la opción de Ducati de lograr de podios al entrar completamente colado por el interior de la última curva llevándose por delante a su compañero, quien todo pundonor cogió su moto y atravesó la línea de llegada empujándola en decimotercer lugar. Pedrosa también lo aprovechó para ser tercero.

En Moto2, Johann Zarco (Kalex), vigente campeón del mundo, se reencontró con la victoria en una carrera en la que Álex Rins (Kalex) fue el mejor español en la cuarta plaza. A ocho vueltas del final el galo superó al británico Sam Lowes (Kalex) para hacer lo que mejor se le da, tirar con fuerza y ganar en solitario. En Moto3 Khairul Idham Pawi (Honda) sorprendió a todos para ganar con autoridad, atacando desde el principio ante la precaución de los demás por los charcos que aún quedaban de las lluvias de la mañana, convirtiéndose en el primer malayo en ganar una carrera del Mundial.