Das Rennen der MotoGP wurde als Wet-Race gestartet, weil noch immer Regentropfen aus den dunklen Wolken über dem Circuit Ricardo Tormo fielen. Alle Teilnehmer gingen aber mit Slick-Reifen ins Rennen und nahmen bis zum Schluss nicht von der Möglichkeit Gebrauch, auf ein Bike mit Regenreifen zu wechseln. In der Reihenfolge Casey Stoner (AUS/Honda), Dani Pedrosa (E/Honda) und Ben Spies (USA/Yamaha) ging das Feld problemlos in die erste Kurve, doch dahinter rappelte es gewaltig: Andrea Dovizioso (I/Honda), mit einem Blitzstart auf vier nach vorne gekommen, bremst sich spät in die Kurve und schneidet die Linie von Alvaro Bautista (E/Suzuki). Der kommt zu Sturz und reisst die drei Ducati von Valentino Rossi (I), Nicky Hayden (USA) und Randy De Puniet (F) mit ins Kiesbett. Die vier Pechvögel überstanden den Crash ohne Verletzungen. Vorne zündete Stoner ein Feuerwerk schneller Runden und kam bereits mit 2,8 sec Vorsprung aus der zweiten Runde. Dovizioso gab ebenfalls mächtig Gas und überholte Spies und Pedrosa im dritten Umlauf, auch Spies ging am kleinen Spanier vorbei. Cal Crutchlow (GB/Yamaha) und Karel Abraham (CZ/Ducati) kämpften durch den Ausfall im Mittelfeld um den fünften Rang. Wie schon das gesamte Wochenende dominierte Casey Stoner das Geschehen und hatte nach fünf Runden bereits fast die gesamte Zielgeraden Vorsprung – über 6 Sekunden! Dahinter folgen Dovizioso, Pedrosa, Spies, Crutchlow, Abraham, Loris Capirossi (I/Ducati), Toni Elias (E/Honda), Katsuyuki Nakasuga (J/Yamaha), Josh Hayes (USA/Yamaha), Hector Barberá (E/Ducati) und Hiroshi Aoyama (J/Honda). Bei Rennhalbzeit führt Stoner noch immer um 9 Sekunden, doch wegen einsetzenden Regens werden seine Rundenzeiten langsamer. Zwischen Dovizioso und Pedrosa geht es um den dritten WM-Rang, entsprechend engagiert gehen die beiden Repsol-Piloten im Kampf um den zweiten Platz zur Sache. Ben Spies lauert dahinter auf seine Chance. Karel Abraham hat im Kampf um Platz 5 die Nase vorn und hält Crutchlow und Capirossi hinter sich. Dann folgen Elias, Nakasuga, Hayes, Barberá und Aoyama. Einen erstaunlichen Job erledigen die Yamaha-Ersatzpiloten Josh Hayes (USA/10.) und Katsuyuki Nakasuga (J/9.): Beide fahren in den Top-10 Rundenzeiten, wie sie auch von den Stammpiloten vor und hinter ihnen gefahren werden! Entsprechend kommen der auf 11 liegende Hector Barberá (E/Ducati) und der 12. Hiroshi Aoyama (J/Honda) nicht heran. Fünf Runden vor Schluss wird es spannend: Die Rundenzeiten von Weltmeister Casey Stoner steigen rapide an. Mitunter hat der Australier seinen Reifen überstrapaziert – oder aber er geht wegen des Regens weniger Risiko ein. Warum aber auch immer liegt Ben Spies nur noch 1,6 sec hinter dem Honda-Piloten! Dovizioso bleibt dem Yamaha-Piloten am Heck, Dani Pedrosa hat sich mit Rang 4 abgefunden und liegt bereits 5 sec zurück. Führungswechsel in Valencia: Nach einem kleinen Verbremser übernimmt Ben Spies die Rennführung! Spies, Stoner und Dovizioso trennen drei Runden vor Schluss nur eine Sekunde. Auch Pedrosa bekommt Besuch: In der letzten Runde hängen ihm plötzlich Crutchlow und Abraham im Heck. Spies geht als Führender auf die Zielgerade, doch Stoner beschleunigt besser aus der letzten Kurve und fährt wenige Zentimeter vor dem Yamaha-Piloten als Sieger über den Zielstrich. Andrea Dovizioso wird mit 5 sec Rückstand Dritter und sichert sich damit auch den dritten WM-Rang. Im Kampf um Platz 4 hat Cal Crutchlow die Nase vorn, für Dani Pedrosa bleibt Rang 5, auch weil Karel Abraham in der letzten Runde stürzt und letztendlich als 8. ins Ziel kommt. Ein starkes Top-10-Ergebnis erreichen Katsuyuki Nakasuga (J/6.) und Josh Hayes (USA/7.). Bei seinem letzten GP-Rennen muss sich Loris Capirossi mit dem neunten Rang begnügen. Die weiteren Platzierungen: Toni Elias (E/Honda), Hector Barberá (E/Ducati) und Hiroshi Aoyama (J/Honda).