Alex Marquez wygrał wyścig MotoGP o Grand Prix Katalonii, który rozegrano na Circuito de Barcelona-Catalunya. Tym samym odrobił stratę po wypadku w sobotnim Sprincie. Pedro Acosta znów nie znalazł się na podium. Tym razem pokonał go Enea Bastianini. Pecco Bagnaia finiszował w pierwszej dziesiątce.

W kwalifikacjach klasy królewskiej najszybszy był Alex Marquez, a w pierwszym rzędzie stanęli też Fabio Quartararo i Marc Marquez. Zawodnik Gresini Racing był bliski wygranej w sobotnim Sprincie MotoGP, ale wypadł z toru i zakończył rywalizację w żwirze. Zwycięzcą został Marc Marquez. Do drugiej linii trafili Franco Morbidelli, Pedro Acosta i Fabio Di Giannantonio. Fatalne kwalifikacje miał Pecco Bagnaia, który startował z 21. miejsca.

Na starcie wyścigu najszybszy był Alex Marquez, a za nim zabrał się Marc Marquez. Pedro Acosta wygrał sprint do pierwszego zakrętu, wyprzedzając Fabio Quartararo. Marc Marquez objął prowadzenie, wyprzedzając Alexa w pierwszych zakrętach. Swojego szczęścia próbował jeszcze Acosta. Pecco Bagnaia po starcie awansował na 12. miejsce. Na 2. okrążeniu z toru wypadł Bezzecchi, a za nim jeszcze Di Giannantonio.

Na początku 4. okrążenia Alex zaatakował Marca. Zawodnik z numerem 93 próbował skontrować, ale bez skutku. Na wszystkim mógł skorzystać Acosta, który był bardzo blisko. Pecco Bagnaia był już na 9. miejscu. Do Acosty dojechał Bastianini i na czele było już 4 zawodników. Na dodatek KTM-y były szybsze niż prowadzący wyścig Alex Marquez.

Na 6. okrążeniu Quartararo miał problem w postaci Johanna Zarco, chociaż zawodnik LCR Honda nie wykorzystał okazji do wyprzedzenia go na końcu prostej. Alex Marquez zwiększył tempo i zaczął budować przewagę. Marc Marquez cały czas miał za sobą zawodników na motocyklach KTM. Na 8. okrążeniu Bagnaia był już na 8. miejscu. Bastianini był wyraźnie szybszy od Acosty. Próbował go atakować na początku 9. okrążenia, ale bez skutku. Zarco wyprzedził Quartararo po zewnętrznej w zakręcie numer 1.

Na 11. okrążeniu Bastianini znów spróbował zaatakować Acostę i skutecznie opóźnił hamowanie, pokonując Acostę jego własną bronią. Tymczasem na końcu 3. sektora Johann Zarco wypadł z toru w zakręcie numer 10. Na kolejnych okrążeniach Marc Marquez cały czas jechał za plecami swojego brata. Pedro Acosta mocno stracił dystans do Bastianiniego, więc zawodnik Tech3 mógł się skupić na pogoni za Ducati.

Na 5 okrążeń przed końcem Alex Marquez zaczął odjeżdżać od Marca, który miał problem z oponami. Na przedostatnim okrążeniu przewaga Alexa wynosiła już sekundę. Zawodnik Gresini Racing przekroczył linię mety z przewagą ponad 1,5 s nad swoim bratem. Bastianini bezpiecznie dowiózł 3. miejsce. Pecco Bagnaia zakończył rywalizację na 7. pozycji.