Pertarungan sengit justru terjadi antara Aleix Espargaro dan Enea Bastianini untuk memperebutkan posisi keempat. Kedua rider terlibat aksi salip menyalip yang cukup ketat hingga nyaris bersenggolan. Namun pada lap berikutnya sang rider Ducati Lenovo melebar di tikungan sampai terlempar ke urutan delapan sehingga peluangnya untuk membantu Pecco mengalahkan Martin nampak tertutup.
Masuk ke lap 10, Pecco terus ditempel ketat oleh The Baby Alien -julukan Marc Marquez. Sedangkan Martin semakin jauh dari mereka berdua di tempat ketiga sampai lebih dari satu detik.
Sepuluh lap jelang finis, Martin yang masih di posisi ketiga terpaut 1,7 detik dari Marquez. Sementara mantan rider Repsol Honda itu berjarak 0,469 detik dari Pecco, yang perlahan semakin menjauh darinya.
Di posisi keempat ada Espargaro yang terus berusaha dikejar oleh Alex Marquez. Lalu, tempat kelima dihuni Pedro Acosta, yang berada hampir lima detik di depan Bastianini.
Lima lap menuju finis, Pecco unggul 0,771 detik atas Marc Marquez, yang berada 2 detik di depan Martin. Espargaro dan Alex Marquez masih melengkapi urutan lima besar dengan Bastianini di belakang mereka karena Acosta semakin melambat hingga terlempar ke urutan sembilan.
Pecco pun berhasil menjaga posisinya hingga garis finis dan keluar sebagai pemenang balapan utama MotoGP Barcelona 2024 di depan Marc Marquez dan Martin. Sayangnya, kemenangan itu tak cukup untuk membawanya mempertahankan gelar dan titelnya pun kini resmi direbut oleh Martin.