オーストラリアGPの決勝レースは、J.ロレンソ（ヤマハ・ファクトリー・レーシング）が優勝。残り2戦を残してチャンピオン争いに踏みとどまり、シーズンはさらに緊迫の度合いを深めることになった。
　午後4時に始まった決勝レースは全19周で争われることになり、9周目か10周目でのピットインとバイク交換が義務づけられた。序盤周回からトップを走行したロレンソは10周目にピットイン。バイクを交換してピットアウトした後半周回でも、めざましい速さを発揮。後続を引き離し続け、最後は6.936秒の差を開いて今季6勝目を挙げた。2位はD.ペドロサ（レプソル・ホンダ）。3位にV.ロッシ（ヤマハ・ファクトリー・レーシング）が入り、今季6回目の表彰台となった。CRT勢の最上位は、R.デ・プニエ（パワーエレクトロニクス・アスパル）の10位だった。また、手に汗握る展開の13周目にはM.マルケス（レプソル/ホンダ・チーム）が1分28秒108のタイムを記録してラップレコードを更新した。