Kolejność kierowców na kwalifikacjach mogła być zapowiedzią dosyć ciekawego przebiegu wyścigu, jednak już po pierwszej rundzie postojów w boksach, a dokładnie na 12 okrążeniu ustalona została ostateczna kolejność trzech czołowych kierowców. Zdobywca pierwszego pole position w karierze – Jenson Button (B.A.R) popisał się udanym startem i nawet udało mu się dosyć szybko wypracować pewną przewagę nad Michaelem Schumacherem. Tymczasem kierowca Ferrari tuż przed najostrzejszym wirażem (Tosa) został zaatakowany po zewnętrznej przez Juana Pablo Montoyę. Niemiec po wyścigu stwierdził, iż nie wiedział o obecności z boku kierowcy Williamsa i dlatego pojechał normalnym torem jazdy, zmuszając go do zjechania na pobocze. Montoya oczywiście nie krył swojego niezadowolenia, gdyż według niego Schumacher zachował się nie fair, ale przynajmniej udało mu się utrzymać na trzeciej pozycji. Incydent ten chciał wykorzystać partner Kolumbijczyka – Ralf Schumacher, ale zbyt gwałtowny skręt spowodował, iż Niemiec zahaczył o pobocze i musiał trochę zwolnić, w efekcie tracąc czwartą pozycję na rzecz drugiego kierowcy z zespołu B.A.R – Takumy Sato. Japończyk zyskał w sumie trzy miejsca, gdyż wcześniej udało mu się wyprzedzić Fernando Alonso (Renault) i Rubensa Barrichello (Ferrari). Alonso omal nie został wyeliminowany z wyścigu przez Davida Coultharda (McLaren) i ostatecznie wylądował dopiero na dziewiątej pozycji, a przed nim znaleźli się zespołowy partner – Jarno Trulli i Mark Webber (Jaguar).
Taka kolejność utrzymała się do pierwszej rundy postojów, podczas której Michael Schumacher dzięki późniejszemu o dwa okrążenia postojowi przesunął się na prowadzenie i od tego momentu do samego końca kontrolował już przebieg wyścigu. Tym samym Niemiec zdołał naprawić błąd popełniony na kwalifikacjach i odniósł czwarte zwycięstwo w tym sezonie, ponownie deklasując swoich rywali. Być może jest to ostatnie zwycięstwo kierowcy Ferrari na torze Imola, jeśli Grand Prix San Marino rzeczywiście zniknie z kalendarza wyścigów po tym sezonie. Button musiał zadowolić się drugą pozycją i chociaż z pewnością był trochę zawiedziony, to jednak jest to jego jak dotąd najlepsze osiągnięcie i kolejny krok w kierunku upragnionego, pierwszego zwycięstwa. Tymczasem Montoya od startu do mety jechał na trzeciej pozycji i dopiero na jednym z ostatnich okrążeń znalazł się pod presją ze strony Alonso. Hiszpan po niezbyt udanym początku wyścigu podczas pierwszej rundy postojów przeskoczył Webbera i Sato, a po trzeciej i zarazem ostatniej wizycie w boksach był już piąty. W dodatku udało mu się dopaść Ralfa Schumachera, jednak próba wyprzedzenia kierowcy Williamsa zakończyła się kolizją, w wyniku której Niemiec wpadł w poślizg. Alonso tymczasem kontynuował jazdę na czwartej pozycji i na przedostatnim okrążeniu był już tuż za Montoyą. Na ewentualną próbę wyprzedzenia zabrakło już jednak czasu i to Montoya po raz trzeci w tym sezonie stanął na podium.
Piąty na mecie zameldował się Trulli, mając zmienne szczęście jeśli chodzi o postoje w boksach. Podczas pierwszej rundy Włoch zyskał aż trzy miejsca, jednak podczas kolejnych przesuwał się o jedno miejsce w dół i tylko dzięki kłopotom Ralfa Schumachera ostatecznie był piąty. Łącznie stajnia Renault zdobyła w tym wyścigu dziewięć punktów, co pozwoliło jej na powiększenie przewagi w klasyfikacji generalnej konstruktorów do czterech punktów nad zespołami B.A.R i Williams, które nadal mają po tyle samo punktów (27). Przyczyniła się do tego awaria silnika w bolidzie Sato pięć okrążeń przed końcem wyścigu. Japończyk po dosyć udanej początkowej fazie wyścigu ze względu na dosyć długi pierwszy postój w boksach spadł z czwartej na ósmą pozycję i jechał na niej niezagrożony aż do 57 okrążenia, gdy z zamontowanego w jego bolidzie silnika Hondy zaczęły wydobywać się kłęby dymu. Taki sam los spotkał go już drugi raz w tym sezonie. Tymczasem na szóstej i siódmej pozycji wyścig ukończyli Barrichello i Ralf Schumacher. Dla obydwu kierowców nie był to zbyt udany wyścig i raczej dosyć szybko będą chcieli o nim zapomnieć. Barrichello cały czas miał przed sobą wolniejszych kierowców, ale żadnego z nich nie udało mu się wyprzedzić i musiał zadowolić się zaledwie trzema punktami. Z kolei młodszy z braci Schumacherów w wyniku kolizji z Alonso stracił trzy miejsca, ale powinien się cieszyć, że tym razem nie został upomniany przez sędziów.
Z problemów Sato skorzystał dzisiaj największy pechowiec tegorocznych mistrzostw świata – Kimi Raikkonen. Kierowca z zespołu McLaren wystartował z ostatniej pozycji z nowym silnikiem, obierając dosyć konserwatywną strategię dwóch postojów w boksach. Okazała się ona dosyć skuteczna, a ponieważ silnik jakimś cudem (bo chyba tak należy to określić) zniósł tym razem trudy całego wyścigu, Fin zdobył jeden punkt. Nie jest to zbyt wiele, ale aby zacząć wygrywać trzeba w ogóle dojechać do mety i jeśli ten cel udało się w końcu osiągnąć, to być może jest szansa na dalszą poprawę w kolejnych wyścigach. Szczęście odwróciło się jednak od drugiego kierowcy z zespołu McLaren – Coultharda. Szkot tuż po starcie podczas hamowania przed pierwszą szykaną wpadł na Alonso i wylądował poza torem, gubiąc przy okazji przedni spojler. Co prawda udało mu się dojechać do boksów i po otrzymaniu nowego skrzydła kontynuował jazdę, ale strata była już na tyle duża i nie udało się jej odrobić. Coulthard ostatecznie finiszował na 12 pozycji.
Pierwszą dziesiątkę zakmnęli kierowcy z zespołu Sauber – Giancarlo Fisichella i Felipe Massa. Fisichella podobnie jak Raikkonen ze względu na start z końca stawki zdecydował się tylko na dwa postoje w boksach i do 24 okrążenia utrzymywał się przed Finem, ale w końcu musiał ustąpić. Tak czy inaczej Włoch uczynił co w jego mocy i biorąc pod uwagę start z ostatniej pozycji spisał się całkiem nieźle. Tymczasem obrana przez Massę strategia trzech postojów okazała się mniej skuteczna i Brazylijczyk nie zdołał wykorzystać znacznie wyższej pozycji startowej do uzyskania lepszego rezultatu. Z kierowców reprezentujących barwy Toyoty do mety dojechał dziś tylko Olivier Panis na niezbyt imponującej 11 pozycji. Drugi kierowca z japońskiej stajni – Cristiano da Matta z walki odpadł z dosyć błahego powodu, gdyż po odbyciu kary za nie zwracanie uwagi na niebieskie flagi zapomniał włączyć z powrotem system kontroli trakcji i wypadł z toru na pierwszym zakręcie.
Na 13 i 14 pozycji finiszowali kolejno kierowcy z zespołu Jaguar – Mark Webber i Christian Klien. Australijczyk miał dzisiaj szansę na powiększenie dorobku punktowego, jednak problemy z silnikiem spowodowały utratę mocy i uzyskanie lepszego rezultatu po prostu nie było możliwe. Z kolei Klien narzekał na trudności z wyprzedzaniem jadących przed nim wolniejszych kierowców, a także na konieczność częstego przepuszczania dublujących go kierowców. W efekcie Austriak na koniec miał już dwa okrążenia straty do lidera. Ostatnim kierowcą, który dojechał do mety tegorocznego wyścigu o Grand Prix San Marino, był Zsolt Baumgartner. Drugi reprezentant Minardi – Gianmaria Bruni z wyścigu musiał wycofać się po 20 okrążeniach ze względu na problemy z hamulcami, natomiast kierowców z zespołu Jordan – Giorgio Pantano i Nicka Heidfelda z walki wyeliminowały odpowiednio awaria hydrauliki i układu przeniesienia napędu. Obaj kierowcy byli jednak zadowoleni z poprawy osiągów bolidu EJ14 i to napawa ich optymizmem na kolejne wyścigi.
