Bagnaia sumó su novena victoria de la temporada en el circuito de Buriram, lo que le permitió reducir en cinco puntos las diferencias en la clasificación del mundial con Martín (Ducati Desmosedici GP24), que fue segundo, con Pedro Acosta (Gas Gas RC 16), tercero.
Martín continúa líder con 453 puntos, diecisiete puntos más que 'Pecco' Bagnaia, que suma 436 puntos, con Marc Márquez (Ducati Desmosedici GP23), tercero, a pesar de sufrir una caída que le relegó a las últimas posiciones de la competición para ser finalmente duodécimo.
Todos los pilotos salieron con la configuración de mojado en sus motos, pero con la posibilidad de entrar en talleres a cambiar de moto en el supuesto de que dejase de llover y las condiciones del asfalto se modificasen, algo que no se produjo.
Martín sorprendió a todos en la salida al negociar la curva de final de recta primero, por delante de su rival por el título 'Pecco' Bagnaia, con Marc Márquez tercero, seguidos por el francés Fabio Quartararo (Yamaha YZR M 1) y Acosta.
La primera vuelta se cerró en ese orden y con la nota negativa de que el vencedor de la carrera 'sprint' del sábado, el italiano Enea Bastianini (Ducati Desmosedici GP24) pasó duodécimo y Pedro Acosta se salía de pista poco después, perdiendo algunas posiciones.
Martín fue ampliando su ventaja al frente de la carrera poco a poco, mientras que a Bagnaia se le acumularon los problemas al pegarse al rebufo de su moto un Marc Márquez que en estas condiciones de la pista y atmosféricas, con lluvia permanente, suele encontrarse muy cómodo.
Pero Bagnaia no arrojó la toalla y en su tercera vuelta hizo la vuelta rápida de carrera para ver como en la quinta Martín se iba larguísimo y ese error lo aprovecharon tanto Bagnaia como Márquez para superarlo, por lo que el líder del mundial se veía obligado a remontar con veintidós vueltas todavía por delante.
Martín dio muestras de no encontrarse cómodo tras el error cometido y los 'sustos' que posteriormente se llevó en algunos puntos del trazado, aunque sin perder en ningún momento la tercera posición, mientras que Marc Márquez cada vez se acercaba más al líder de la prueba.
Márquez intentó por primera vez superar a Bagnaia, que le devolvió el adelantamiento prácticamente de inmediato, mientras Martín se volvía a ir largo en una curva, aunque sin perder apenas terreno frente al dúo de cabeza, pero ese adelantamiento hizo que el italiano 'espabilase' y volviese a marcar la vuelta rápida de carrera.
A catorce vueltas del final, Marc Márquez lo volvió a intentar en la curva doce, pero con el mismo resultado, el italiano recuperaba la posición a la salida de la misma y poco después se iba por los suelos el español.
Bagnaia se había quedado solo en cabeza de carrera, con Martín a más de dos segundos y medio, mientras Marc Márquez regresaba a pista en la decimosexta posición, en el mismo grupo que Bastianini y Quartararo, que también volvieron a pista, para acabar undécimo, pero penalizado con la pérdida de una posición por tocar a Joan Mir (Honda RC 213 V) en una adelantamiento y hacerlo salir de pista.
El italiano extremó las precauciones para no cometer el mismo error que sus rivales pero manteniendo un ritmo muy alto y con Martín controlando también las distancias con el tercer clasificado, que acabó siendo Pedro Acosta, al superar en la última vuelta al australiano Jack Miller.
El español Arón Canet (Kalex) sumó su tercera victoria de la temporada en Moto2, en la que el japonés Ai Ogura (Boscoscuro), segundo, se proclamó matemáticamente campeón del mundo en una prueba que se vio acortada en dos vueltas al mostrar Dirección de Carrera bandera roja cuando comenzó a llover a partir de la vigésimo primera vuelta.
Junto a Arón Canet y Ai Ogura, en el podio de Moto2 acabó el también español Marcos Ramírez (Kalex).
El colombiano David Alonso (CFMoto) hizo historia en Moto3 al conseguir su duodécima victoria de la temporada, la quinta consecutiva, a lo largo de la temporada, lo que le convierte en el único piloto en la historia del motociclismo en lograr tal cantidad de triunfos en una misma temporada en la categoría más pequeña del campeonato del mundo.
Hasta la fecha, el italiano Valentino Rossi detentaba ese récord con once victorias, que igualó David Alonso en Australia para, una semana más tarde, batirlo y establecer un nuevo récord absoluto.