Tegoroczny wyścig na słynnym włoskim torze Monza odbywał się w cieniu tragicznych wydarzeń związanych z atakami terrorystycznymi na Stany Zjednoczone. Dla uczczenia pamięci ofiar zespół Ferrari postanowił nie umieszczać reklam na swoich bolidach, których nosy zostały dodatkowo pomalowane na czarno. Także zespoły Jaguar i Jordan na znak żałoby dokonały zmian w wyglądach swoich bolidów, chociaż w mniejszym stopniu, natomiast wszyscy członkowie zespołu Williams założyli czarne opaski na ramiona. Na ponury nastrój kierowców wpływ miał również fatalny wypadek byłego kierowcy Formuły Jeden – Alessandra Zanardiego podczas pierwszego europejskiego wyścigu serii CART. Ze względu na ten wypadek oraz na zeszłoroczną kraksę tuż po starcie Grand Prix Włoch, która spowodowała śmierć strażaka, kierowcy podczas porannego spotkania poprzedzającego wyścig zdecydowali, że na początku wyścigu nie będą się wyprzedzać na dwóch pierwszych szykanach. Przeciwny temu postanowieniu był jednak Jacques Villeneuve (BAR) oraz szefowie kilku zespołów i ostateczna decyzja o tym, że wyścig rozpocznie się jednak normalnie, ale przy zachowaniu zwiększonej ostrożności zapadła dosłownie kilka minut przed startem, powodując nie lada zamieszanie wśród kierowców. Na szczęście przebieg wyścigu był wyjątkowo spokojny i poza niewielką stłuczką tuż po starcie pomiędzy Jensonem Buttonem (Benetton) i Jarnem Trullim (Jordan) nie wydarzył się żaden wypadek.

Po zdominowaniu sesji kwalifikacyjnej Juan Pablo Montoya (Williams) w wyścigu nie dysponował już przewagą nad kierowcami z zespołu Ferrari i na dziewiątym okrążeniu stracił prowadzenie na rzecz Rubensa Barrichello. Wkrótce jednak okazało się, że kierowcy z włoskiej stajni zdecydowali się na odbycie dwóch postojów podczas tego wyścigu i tylko dzięki temu jechali szybciej od kierowcy z zespołu Williams, który podobnie jak większość innych kierowców planował odbyć tylko jeden postój w boksach. Kolumbijczyk nie przejął się zbytnio utratą prowadzenia i starał się kontynuować jazdę najszybciej jak tylko mógł, nie popełniając przy tym poważniejszych błędów. Tymczasem Barrichello dzięki mniejszej ilości paliwa w baku szybko zyskiwał przewagę i zanosiło się na ciekawy pojedynek pomiędzy tymi dwoma kierowcami. Niestety losy zwycięstwa zostały rozstrzygnięte już podczas pierwszego postoju Barrichello, który ze względu na problemy z zatankowaniem paliwa przedłużył się o mniej więcej o sześć sekund i tyle w przybliżeniu straty miał Brazylijczyk do kierowcy z zespołu Williams po przekroczeniu linii mety na ostatnim okrążeniu. Trudno oczywiście przewidzieć, jak potoczyłyby się losy wyścigu, gdyby nie ten feralny postój, ale tak czy inaczej zarówno dla Kolumbijczyka, jak i Barrichello był to najbardziej udany wyścig w tym sezonie.

Zwyciężając w Grand Prix Włoch Montoya przełamał wreszcie złą passę, która towarzyszyła mu praktycznie od początku sezonu i odniósł pierwsze zwycięstwo w karierze, udowadniając w ten sposób, że jest nie gorszym kierowcą od zespołowego partnera – Ralfa Schumachera. Niemiec jeszcze siedem okrążeń przed końcem wyścigu znajdował się na drugiej pozycji, którą to pozycję zyskał w związku z przedłużonym postojem Barrichello, jednak nie był w stanie utrzymać się na tej pozycji i został wyprzedzony przez Brazylijczyka, który w ten sposób licznie zgromadzonym kibicom zespołu Ferrari podarował nagrodę pocieszenia w postaci drugiej pozycji. Drugi kierowca z zespołu Ferrari – Michael Schumacher w związku z wydarzeniami, które poprzedzały ten wyścig nie przejawiał specjalnej chęci do walki i dlatego do mety dojechał na czwartej pozycji, ze stratą blisko 25 sekund do zwycięzcy. Dzięki dziesięciu punktom zarobionym w tym wyścigu Montoya awansował w klasyfikacji generalnej kierowców na piątą pozycję i w chwili obecnej jest pierwszym kierowcą z Kolumbii, który wygrał wyścig Formuły Jeden.

Na piątej pozycji po bezbłędnej jeździe wyścig ukończył Pedro de la Rosa. Hiszpan na dobre zadomowił się już w zespole Jaguar i coraz częściej uzyskuje lepsze rezultaty od znacznie bardziej doświadczonego partnera zespołowego – Eddiego Irvine'a. Irlandczykowi plany w tym wyścigu pokrzyżował postępujący spadek mocy silnika, który po 15 okrążeniach był już na tyle duży, iż zespół nakazał Irvine'owi wycofanie się z wyścigu. Ostatni punkt po ukończeniu wyścigu na szóstej pozycji wywalczył Jacques Villeneuve pomimo startu z odległej, 15 pozycji. Drugi kierowca z zespołu British American Racing – Olivier Panis także dojechał do mety na dziewiątej pozycji. Obaj kierowcy byli znacznie bardziej zadowoleni ze swoich bolidów, które w warunkach wyścigu spisywały się lepiej niż podczas sesji kwalifikacyjnej. Kimi Raikkonen (Sauber) finiszował na siódmej pozycji niespełna sekundę za Villeneuve'em. Fin szansę na zarobek punktowy stracił w zasadzie już na początku wyścigu, ponieważ ze względu na konieczność wyminięcia stojącego na środku drogi bolidu Trullego po zewnętrznej stronie zakrętu stracił kilka dobrych pozycji i poprzez jazdę za wolniejszymi bolidami, których jednak nie był w stanie wyprzedzić stracił zbyt dużo czasu. Drugi kierowca z tego zespołu – Nick Heidfeld miał jeszcze większego pecha, ponieważ ze względu na problemy z podstawowym bolidem tuż przed startem wyścigu ostatecznie musiał wystartować z boksów w zapasowym bolidzie i to w głównej mierze pozbawiło go szansy na uzyskanie dobrego rezultatu.

Zespół Jordan z pewnością nie zaliczy tego wyścigu do zbyt udanych. Po zakwalifikowaniu się na piątej pozycji Jarno Trulli z wyścigu został wyeliminowany już na pierwszym okrążeniu przez Jensona Buttona. Brytyjczyk tylko nieznacznie spóźnił się z hamowaniem przed pierwszą szykaną i uderzył lekko w tył bolidu Włocha, jednak to wystarczyło, aby wprawić go w poślizg. Nawet gdyby Trulli mógł kontynuować jazdę to i tak z pewnością nie uzyskałby już dobrego rezultatu. Los nie pozostał jednak dłużny Buttonowi, gdyż już na szóstym okrążeniu awaria silnika wyeliminowała Brytyjczyka z wyścigu. Wyczyn Buttona na pierwszym okrążeniu trudno uznać za udany początek współpracy pomiędzy przyszłymi partnerami zespołowymi, ponieważ w sezonie 2002 Trulli zamieni się miejscami z drugim kierowcą zespołu Benetton, którym obecnie jest Giancarlo Fisichella. Rodak Trullego podobnie jak Heidfeld do wyścigu tego musiał startować z boksów w zapasowym bolidzie i z tego powodu do mety dojechał dopiero na dziesiątej pozycji. Drugi kierowca z zespołu Jordan – Jean Alesi miał raczej udany początek wyścigu i w pewnym momencie znajdował się nawet na piątej pozycji, jednak podejrzewając przebicie jednej z opon zdecydował się na wcześniejszy postój w boksach i przez to wyścig ukończył na ósmej pozycji.

O ile kierowcy z zespołów Jordan i Benetton nie mieli zbyt wiele szczęścia podczas tego wyścigu, o tyle dla kierowców z zespołu McLaren zakończył się on totalnym fiaskiem. Najpierw Mika Hakkinen po starcie z siódmej pozycji w wyniku kolizji pomiędzy Buttonem i Trullim spadł na 13 pozycję, następnie w bolidzie prowadzonym przez Davida Coultharda eksplodował silnik na siódmym okrążeniu, natomiast zwieńczeniem ciężkiej pracy całego zespołu była awaria skrzyni biegów w bolidzie Hakkinena jeszcze przed połową dystansu wyścigu.

Z dwóch debiutantów, którzy po raz pierwszy uczestniczyli w wyścigu Formuły Jeden do mety na 12 pozycji dojechał tylko Tomas Enge (Prost), który zastąpił wracającego do pełni sił Luciana Burtiego. Natomiast Alex Yoong, który w zespole Minardi na stałe zastąpił Tarso Marquesa kilka okrążeń przed końcem wyścigu wpadł w poślizg i nie udało mu się już powrócić na tor.