La penúltima carrera de la temporada se disputó en el Circuito Ricardo Tormo de Valencia. Todos los ojos estaban puestos en Joan Mir; el piloto mallorquín tenia la primera bola de partido para llevarse el título de Campeón del Mundo de MotoGP. Franco Morbidelli abría la primera fila de parrilla junto a Jack Miller y Takaaki Nakagami. Maverick Viñales salía desde la sexta posición, Fabio Quartararo desde la undécima,Joan Mir desde la duodécima y Álex Rins décimo cuarto. Iker Lecuona, que se perdió la carrera del fin de semana anterior por contacto con un positivo, fue el gran ausente de esta cita tras dar positivo en COVID-19en el test realizado al llegar al circuito. 

Los semáforos se apagaron y Morbidelli se colocó en cabeza de carrera aprovechando que Jack Miller se fue largo. Quartararo, desde la undécima posición, se abre demasiado tras un pequeño toque con Viñales, lo que provoca que se coloque en las últimas posiciones. Tras el primer paso por la línea de meta, Joan Mir podría ser ya campeón del mundo. Sus máximos rivales estaban en posiciones no muy avanzadas: Álex Rins estaba séptimo, Viñales décimo tercero y Quartararo décimo noveno. Jack Miller marcó vuelta rápida en carrera en su persecución a Morbidelli. 

Johann Zarco se fue al suelo en la curva uno y poco después Fabio Quartararo caía en la curva seis, quedándose sin posibilidades para luchar por el título. Tras la caída del francés, Joan Mir está a 27 puntos de Morbidelli, que va segundo en la general. Álex Rins iría tercero, Viñales cuarto y Quartararo quinto. Joan Mir adelantó a Aleix Espargaró e intentó ir a por Brad Binder, que estaba a más de un segundo. En la lucha por la tercera posición, Takaaki Nakagami iba lanzado a por Pol Espargaró, pero poco después el japonés caía en la curva catorce. 

A cinco vueltas para el final, Morbidelli mantenía la cabeza de carrera, Miller estaba segundo atacando al italiano y Pol Espargaró tercero. En las dos últimas vueltas, Miller adelantó a Morbidelli, pero este no se rindió y le devolvió el ataque. El baile de posiciones entre los dos pilotos no se detuvo hasta la última curva de la última vuelta. 

Finalmente, Morbidelli se llevó la victoria, Miller la segunda posición y Pol Espargaró la tercera. 

Joan Mir, que terminó la carrera en séptima posición, se proclamó Campeón del Mundo de MotoGP en su segundo año en la categoría reina. El subcampeonato se decidirá en el Gran Premio de Portimao entre Morbidelli, Rins, Viñales y Quartararo.