Weil das Sprintrennen gestrichen wurde, um dafür den am Samstag abgesagten ersten Superbike-Lauf durchzuführen, war die Startaufstellung für das zweiten Rennen identisch mit Lauf 1. Bei kühlen 9 Grad (Asphalttemperatur 15 Grad) standen Álvaro Bautista (Ducati), Michael van der Mark (Yamaha) und Markus Reiterberger (BMW) in der ersten Startreihe. Weltmeister Jonathan Rea auf Platz 8, Sandro Cortese auf Position 12. Der zweite Lauf war aber kein Spiegelbild des ersten Rennens. Pole-Setter Álvaro Bautista übernahm zwar sofort die Führung, doch nach wenigen Kurven presste sich Rea nach einem Blitzstart am Spanier vorbei. Für einige Runden konnte der Kawasaki-Pilot die Führung behaupten, doch am Ende konnte der vierfache Weltmeister dem Ducati-Pilot nicht über die volle Distanz hinter sich halten. Bautista gewann, im Vergleich zu seinen ersten neun Siegen, mit einem überschaubaren Vorsprung von 4,7 sec. Insgesamt bot der zweite Lauf in Assen wohl das beste Racing der bisherigen Saison. Nach 12 Runden lagen die Top-7 noch innerhalb nur sechs Sekunden. Im spannenden Kampf um Platz 2 setzte sich in der Schlussphase Lokalmatador Michael van der Mark (Yamaha) gegen Jonathan Rea (Kawasaki). Der viertplatzierte Alex Lowes (Yamaha) büßte 10 sec auf den Sieger ein. Ein gutes Rennen fuhr auch Chaz Davies (Ducati) auf Platz 5 ins Ziel. Der Waliser war mit der Ducati Panigale V4R zeitweise sogar auf Podiumskurs. Wie im ersten Lauf war Markus Reiterberger als Sechster erneut der beste BMW-Pilot. Auf dem Zielstrich lag Tom Sykes jedoch nur 14/1000 sec hinter dem Deutschen. Leon Haslam (Kawasaki), Toprak Razgatlioglu (Kawasaki) und Jordi Torres (Kawasaki) komplettierten die Top-10. Sandro Cortese war nach seinem mächtigen Highsider in der Superpole in den beiden Rennen am Sonntag angeschlagen. Mit einer schmerzenden Schulter kreuzte der Berkheimer als Elfter die Ziellinie. So lief das Rennen Start: Bautista vor Blitzstarter Rea und van der Mark. Reiti au fPlatz 6. In Kurve xxx übernimmt der Brite die Führung. Cortese auf 11, Camier 13. Runde 1: Rea 0,2 sec vor Bautista, van der Mark, Haslam, Lowes, Davies und Reiterberger. Sykes 9, Cortese 11, Camier 13. Runde 2: Haslam (3.) vorbei an van der Mark (4.) Schnellste Rennrunde Davies in 1:35,815 min auf Platz 6. Runde 3: van der Mark wieder Dritter vor Haslam. Davies kassiert Platz 5 von Lowes (6.). Reiti (7.) hält am Ende der Spitzengruppe mit. Runde 4: Die Top-5 innerhalb nur 0,5 sec! Haslam verliert Platz 4 an Davies. Runde 5: Rea unter Druck von Bautista. Van der Mark, doch der Niederländer verliert Platz 3 an Davies. Reiti (7.) 1,2 sec zurück, Cortese 11. Schnellste Rennrunde Davies in 1:35,506 min. Runde 6: Bautista presst sich an Rea vorbei, eine Kurve später kommt auch Davies an Rea vorbei. Schnellste Rennrunde Bautista in 1:35,454 min. Runde 7: Bautista setzt sich um 0,9 sec ab. Mit schnellster Rennrunde in 1:35,253 min holt sich Rea Platz 2 von Davies zurück. Reiti (7.) 2,7 sec zurück. Cortese hinter Ratgazlioglu auf Platz 11. Runde 8: Bautista fährt neue schnellste Rennrunde in 1:34,914 min. Runde 9: Bautista 0,8 sec vor Rea und Lowes. Dann Davies, Haslam und van der Mark. Reiti auf Platz 7 vor Sykes, Torres und Razgatlioglu. Runde 10: Schnellste Rennrunde Bautista in 1:34,797 min. Van der Mark (4.) in einer Runde vorbei an Haslam (6.) und Davies (5.) Runde 11: Schnellste Rennrunde van der Mark in 1:34,767 min. Runde 12: Bautista 1,4 sec vor Rea und 3,8 sec vor Lowes und van der Mark. Davies, Haslam und Reiti kämpfen um Platz 5. Runde 13: Van der Mark kassiert seinen Teamkollegen. Cortese am Hinterrad von Razgatlioglu. Runde 14: Bautista 2,5 sec vor Rea und 4,1 vor van der Mark. Lowes (4.) fällt zurück. Runde 15: Van der Mark (3.) holt auf Rea (2.) auf. Reiti (7.) nur 0,4 sec hinter Davies (5.). Runde 16: Bautista 3,5 sec vor Rea, der nur noch 0,7 sec vor van der Mark liegt. Cortese 11, Camier 12. Runde 17: Van der Mark nur noch 0,2 sec hinter Rea (2.). Reiti 0,2 sec hinter Haslam (6.). Runde 18: Reiti jetzt Sechster! Runde 19: Van der Mark holt sich Platz 2 von Rea! Sykes (7.) vorbei an Haslam (8.) Runde 20: Bautista 4,7 sec vor van der Mark, der Rea im Nacken hat. Reiti (6.) und Sykes im Kampf um Platz 6. Letzte Runde: Bautista gewinnt sec vor van der Mark. 3. Rea, 4. Lowes, 5. Davies, 6. Reiterberger, 7. Sykes, 8. Haslam, 9. Razgatlioglu, 10. Torres, 11. Cortese, 12. Camier, 13. Laverty, 14. Melandri, 15. Rinaldi.