Il réalise un départ correct, mais il ne boucle le premier tour qu'en douzième position alors que Jorge Lorenzo, Marc Marquez et Dani Pedrosa occupent respectivement les trois premières places. Maverick Vinales lui, n'est que quinzième.
Valentino double Scott Reddind et Jack Miller et il occupe désormais la dixième place, neuvième ensuite alors qu'il reste 20 tours à parcourir. Il continue de remonter et il double Aleix Espargaro, il commet néanmoins une petite erreur pour se retrouver neuvième, quatre tours après. En difficulté à dix tours du drapeau à damiers, il perd du terrain sur le groupe en bagarre pour la sixième place.
Bénéficiant de la chute Danilo Petrucci, il termine le grand prix à la huitième position, tandis qu'Andrea Dovizioso s'impose devant Marquez et Pedrosa.
Week-end compliqué en Catalogne pour les Yamaha officielles. Seule consolation, c'est que Valentino termine devant son coéquipier et lui reprend des points au championnat. Classement du championnat qui se resserre.