Die Pole-Position bleibt beim zweiten Superbike-Lauf in Portimão leer. Der Trainingsschnellste Tom Sykes stürzt in der Einführungsrunde und muss aus der Boxengasse starten. Nur wenig später sucht der Kawasaki-Pilot erneut seine Crew zu einer weiteren Reparatur auf, um anschließend endgültig aufzugeben. An der Spitze des Feldes ziehen derweilen Eugene Laverty (Aprilia Racing Team), Johnny Rea (Pata Honda World Superbike), Marco Melandri (BMW Motorrad GoldBet SBK), Sylvain Guintoli (Aprilia Racing Team) und Loris Baz (Kawasaki Racing Team) ihre Bahn. Laverty und Rea bauen ihren Vorsprung kontinuierlich aus, Guintoli überholt Melandri. Nach 11 von 22 Runden lautet die Reihenfolge Laverty, Rea, Guintoli, Melandri, Carlos Checa (Ducati Alstare), Chaz Davies (BMW Motorrad GoldBet SBK), und Leon Camier (Fixi Crescent Suzuki). Melandris Rundenzeiten brechen immer weiter ein, der Italiener verliert innerhalb kürzester Zeit mehrere Positionen und fällt aus den Spitzenplätzen heraus. Für Camier ist das Rennen aufgrund eines technischen Defekts vorzeitig vorbei. Laverty macht sich aus dem Staub, sein Vorsprung beträgt nun schon über drei Sekunden. Sein Teamkollege Guintoli schliesst schnell zu Rea auf, fackelt nicht lange herum und erobert sich den zweiten Platz. Nach einem endlos langen Boxenstop greift Tom Sykes kurz vor Schluss doch noch einmal mit sieben Runden Rückstand in das Renngeschehen ein. Laverty fährt das Rennen souverän und fehlerfrei zu Ende. Nach seinem technisch bedingten Ausfall im ersten Lauf feiert Laverty jetzt seinen vierten Saisonsieg. Guintoli bleibt als einziger der Titelfavoriten weiterhin ohne Ausfall, punktete bisher in jedem Lauf und baut mit dem zweiten Platz Gesamtführung weiter aus. Rea wird sicherer dritter vor Baz, Davies und Checa. Max Neukirchner (MR Racing Ducati) beendete das Rennen auf dem elften Platz, nachdem Melandri noch bis auf die zwölfte Position durchgereicht wurde.