Strahlender Sonnenschein empfing die Moto3-Piloten zu ihrem Rennen auf dem Twin Ring Motegi. Im Qualifying hatte Hiroko Ono die schnellste Zeit gefahren, doch der Lokalmatador wurde wegen unverantwortlicher Fahrweise um Positionen zurückversetzt. Somit stand Andrea Migno vor Weltmeister Brad Binder und Enea Bastianini auf der Pole-Position. Binder steht bereits als Weltmeister fest, Bastianini kämpft um WM-Rang 2 gegen seinen Honda-Kollegen Jorge Navarro, der vor dem Japan-GP vier Punkte vor dem Italiener lag. Start: Migno verteidigt die Führung gegen Binder, der jedoch sofort zum Angriff übergeht. Bereits in der ersten Kurve gehen mehrere Piloten zu Boden: Jorge Navarro (Honda), Gabriel Rodrigo (KTM) und John McPhee (Peugeot). Runde 1: Migno fährt vor Binder, doch der Südafrikaner setzt sich bald in Führung. Auch Bastianini stürmt an Migno vorbei. Runde 2: Weltmeister Brad Binder aus dem Team Red Bull KTM Ajo führt vor Bastianini (Honda), Bagnaia (Mahindra), Migno (KTM) und Lokalmatador Hiroki Ono (Honda). KTM-Pilot Philipp Öttl aus dem Team Schedl GP Racing kämpft auf dem neunten Rang. Runde 3: Maria Herrera und Bo Bendsneyder müssen eine Durchfahrtsstrafe wegen eines Frühstarts absolvieren. Binder liegt 0,454 sec vor Bastianini, Bagnaia, Migno, Ono und Quartararo. Öttl auf Platz 15. Mahindra-Pilot Stefano Valtulini stürzt. Runde 5: Darryn Binder geht in Kurve 3 zu Boden, während sein Bruder Brad führt. Aron Canet (Honda) und Andrea Locatelli (KTM) finden sich ebenfalls im Kies wieder. Die japanische Wildcard-Pilotin Shizuka Okazaki liegt auf dem 28. Rang hinter Maria Herrera, die ihre Durchfahrtsstrafe absolviert hat. Runde 7: Philipp Öttl hat sich wieder auf Platz 12 nach vorne gearbeitet. An der Spitze liegt weiter Brad Binder vor Enea Bastianini, Andrea Migno, Francesco Bagnaia und Hiroki Ono. Runde 10: Öttl schnappt sich Di Giannantonio und ist nun Siebter, doch er liegt zwei Sekunden hinter Ono, der Platz 6 inne hat. Binder führt weiter vor Bastianini und Migno. Runde 11: Canet legt seinen zweiten Sturz in diesem Rennen hin. Binder liegt 0,2 sec vor Bastianini, Migno, Bagnaia, Ono, Bulega und Öttl. Jorge Martin kehrt mit seiner Mahindra an die Aspar-Box zurück. Runde 15: Öttl jagt als Siebter nun Mahindra-Pilot Bagnaia, der 1,6 sec vor ihm liegt. Brad Binder dominiert weiter an der Spitze und hat nun 0,5 sec Vorsprung auf Bastianini, Migno, Ono und Bulega. Runde 16: Öttl schnappt sich Platz 6. Juanfran Guevara stürzt. Runde 19: Binder wird von Bastianini unter Druck gesetzt. Sie haben sich von den Verfolgern Migno, Ono und Bulega abgesetzt. Philipp Öttl liegt auf Platz 6 vor Di Giannantonio und Bagnaia. Letzte Runde: Lokalmatador Ono, Migno und Bulega kämpfen mit harten Bandagen. Migno stürzt. Bastianini drängt sich an Binder vorbei. Im Sprint bis zur Ziellinie hat Bastianini nur ganz knapp die Nase vorne - 0,017 sec. Ziel: Enea Bastianini feiert seinen ersten Saisonsieg. Insgesamt ist es der zweite GP-Sieg des Italieners aus dem Gresini-Team nach Misano 2015. Damit eroberte er auch WM-Rang 2 hinter Binder zurück, denn Jorge Navarro blieb durch seinen Sturz punktelos. Hinter Bastianini und Binder folgten Lokalmatador Hiroki Ono, der seine Landsleute mit seinem ersten Podestplatz in der Weltmeisterschaft jubeln ließ, Nicolò Bulega und Philipp Öttl, der ein sehr starkes Rennen zeigte. Die Plätze 6 bis 10 gingen an Di Giannantonio, Mahindra-Pilot Bagnaia, Loi, Quartararo und Mir. Bastianini gewann seinen zweiten Grand Prix nach Misano 2015, Brad Binder gelang der zwölfte Podestplatz im 15. Rennen!