Vermeulen est déchaîné et mène la première moitié de course, avant de connaître des problèmes de coupures moteur. Avec le panache des grands jours, Hayden en profite pour prendre le commandement et accélère sensiblement le rythme. Vermeulen et Roberts lâchent prise et se font passer par Pedrosa et Melandri. Le jeune Australien Stoner chute à nouveau en tentant de suivre les hommes de tête. La piste est visiblement très bosselée et les machines sont mises à rude épreuve.

Hayden contrôle parfaitement le retour de ses adversaires en fin de course et signe à Laguna Seca son 2e succès de la saison, le 3e de sa carrière en MotoGP. Il conforte ainsi sa place de leader au championnat. Pedrosa et Melandri complètent le podium et terminent respectivement 2e et 3e.

A noter la belle 12e place du Parisien Randy de Puniet (Kawasaki N°17) pour sa première participation au GP des États-Unis.

Le grand perdant de ce week-end est Valentino Rossi (Yamaha N°46). Après des essais difficiles (10e place sur la grille), le septuple champion du monde remonte peu à peu sur ses adversaires au fil des tours. Le « Docteur » parvient même à revenir en 4e position à quelques tours de l’arrivée, lorsque son pneu arrière affiche de sérieux signes de fatigues. « J’ai perdu un morceau de gomme », expliquera-t-il après l’arrivée.

 Mais le pire était à venir : 3 tours avant le drapeau à damier, une épaisse fumée blanche sort du pot d’échappement de la Yamaha N°46. « J’ai eu un problème avec mon système de refroidissement moteur et quand j’ai vu la fumée qui sortait, j’ai compris que c’était fini », déclare Rossi, complètement désorienté.
 Avec 51 points de retard sur Hayden, et une 4e place au classement provisoire, ses chances pour un 6e titre d’affilée fondent comme neige au soleil... Mais le prodige italien n’a pas dit son dernier mot...