Zanim wyścig się rozpoczął, problemów techniczne dopadły bolidy dwóch kierowców – Nicka Heidfelda (Sauber) oraz Giancarla Fisichelli (Benetton). Jeszcze przed startem do okrążenia rozgrzewającego w podstawowym bolidzie Heidfelda wysiadła hydraulika, natomiast mechanicy z zespołu Benetton zauważyli przeciekający filtr paliwa w podstawowym bolidzie Fisichelli i w związku z tymi wydarzeniami obaj kierowcy musieli przesiąść się do zapasowych bolidów. Dodatkowo do właściwego startu musieli się ustawić w wyjeździe z boksów. Podczas okrążenia rozgrzewającego, jak i podczas samego startu pozostali kierowcy nie mieli już żadnych problemów. Juan Pablo Montoya (Williams) w przeciwieństwie do poprzedniego wyścigu zdołał tym razem ruszyć z miejsca podczas startu i uczynił to na tyle dobrze, że udało mu się utrzymać na prowadzeniu. Rubens Barrichello także bez problemu utrzymał się na drugiej pozycji, natomiast drugi kierowca Ferrari – Michael Schumacher znalazł się pod presją ze strony młodszego brata i w obawie przed kolizją postanowił ściąć pierwszą szykanę, jednak zaraz za nią przepuścił Ralfa na trzecią pozycję. Za braćmi Schumacher jeszcze przed pierwszą szykaną na piątej znajdował się Jarno Trulli (Jordan), jednakże kiedy zaczął skręcać w tył jego bolidu uderzył Jenson Button (Benetton). Brytyjczyk po wyjątkowo udanym starcie z 11 pozycji w sumie wyprzedził pięciu kierowców, ale niestety minimalnie spóźnił się z hamowaniem i wpadł na Włocha, który w ten sposób został wyeliminowany z wyścigu. Bolid Buttona także ucierpiał podczas tej stłuczki, gdyż odpadł z niego przedni spojler i w związku z tym kierowcę z zespołu Benetton czekała przymusowa wizyta w boksach, ale chwilowo znajdował się na piątej pozycji.

David Coulthard utrzymał się na szóstej pozycji, natomiast drugi kierowca z zespołu McLaren – Mika Hakkinen widząc powstałe zamieszanie postanowił skorzystać z alternatywnej drogi omijającej pierwszą szykanę, która jest niestety znacznie wolniejsza i przez to Fin stracił sporo miejsc. Na siódmą pozycję awansował Pedro de la Rosa (Jaguar), co w głównej mierze zawdzięczał kłopotom Trullego, Hakkinena, Heidfelda, a także drugiego kierowcy z zespołu Sauber – Kimi Raikkonena. Fin został zmuszony do wyminięcia stojącego na środku drogi bolidu Trullego po zewnętrznej stronie zakrętu i przez to spadł na 11 pozycję, gdyż w tym momencie został wyprzedzony przez obydwu kierowców z zespołu Jaguar, a także przez Josa Verstappena (Arrows) i Jeana Alesiego (Jordan). Verstappen jak zwykle popisał się fenomenalnym startem i wykorzystując dodatkowo zamieszanie związane z kolizją pomiędzy Buttonem i Trullim awansował na ósmą pozycję, natomiast przed Holendrem znalazł się Eddie Irvine (Jaguar), który także doskonale wykorzystał zaistniałą sytuację do poprawy swojej pozycji. Pierwszą dziesiątkę zamykał w tym momencie Alesi, na 12 i 13 pozycji znaleźli się kolejno Enrique Bernoldi (Arrows) oraz Jacques Villeneuve (BAR), a dopiero za Kanadyjczykiem wylądował ostatecznie Hakkinen. Oprócz Fina stratny był również Heinz-Harald Frentzen (Prost), który podobnie jak Raikkonen znalazł się w niewłaściwym czasie na niewłaściwym miejscu i w sumie stracił aż cztery pozycje, a startował z 12 pozycji. Pomiędzy Hakkinenem i Frentzenem na 15 pozycji znalazł się Olivier Panis (BAR), a na pozycjach od 17 do 19 znaleźli się kolejno Fernando Alonso (Minardi), Tomas Enge (Prost) oraz Alex Yoong (Minardi). Po pokonaniu pierwszej szykany stawkę zamykali kierowcy, którzy wystartowali z linii boksów – Heidfeld i Fisichella.

Na odcinku toru pomiędzy pierwszą i drugą szykaną Button został wyprzedzony przez sześciu kierowców i znalazł się na 11 pozycji. Poza tym Raikkonen wyprzedził Alesiego i awansował na dziewiątą pozycję. Zaraz za drugą szykaną Michael Schumacher zaatakował młodszego brata, jednak ten starał się za wszelką cenę utrzymać na trzeciej pozycji i prawie udało mu się wypchnąć kierowcę Ferrari z toru. Na szczęście Ralf zachował resztki rozsądku i w ostatnim momencie zostawił starszemu bratu minimum przestrzeni, którą ten wykorzystał perfekcyjnie do awansowania na trzecią pozycję. Przed sekwencją zakrętów prowadzącą na ostatnią prostą toru Monza Button był już ostatni, natomiast Heidfeld wyprzedził Yoonga i znalazł się na 18 pozycji. Następnie na tej właśnie prostej Villeneuve wyprzedził Bernoldiego i awansował na 11 pozycję. Pod koniec pierwszego okrążenia Button zjechał do boksów po nowy spojler i po kilkunastu sekundach powrócił na tor nadal na ostatniej pozycji. Na początku drugiego okrążenia Bernoldi odzyskał 11 pozycję utraconą na rzecz Villeneuve'a, natomiast Fisichella wyprzedził Yoonga i znalazł się na 19 pozycji tuż za Heidfeldem. Na początku kolejnego okrążenia Verstappen awansował na siódmą pozycję po wyprzedzeniu Irvine'a. Następnie Irlandczyka wyprzedził również Raikkonen spychając go w ten sposób na dziewiąta pozycję. Kierowca z zespołu Jaguar miał wyraźne problemy z prowadzeniem swojego bolidu, gdyż na czwartym okrążeniu stracił trzy kolejne pozycje, a wyprzedzili go Alesi, Bernoldi i Villeneuve.

Na piątym okrążeniu drugi kierowca z zespołu Jaguar – de la Rosa także znalazł się w opałach, ponieważ wyprzedzili go Verstappen, Raikkonen oraz Alesi i w ten sposób Hiszpan spadł na dziewiątą pozycję. Na tym okrążeniu stratny był również Enge, który spadł na przedostatnią pozycję, a wyprzedzili go Heidfeld i Fisichella. Piątego okrążenia nie zdołał ukończyć jadący na ostatniej pozycji Button, ponieważ silnik Renault zamontowany w jego bolidzie dokonał żywota w kłębach dymu i w ten sposób Brytyjczyk pożegnał się z wyścigiem. Na szóstym okrążeniu Irvine został wyprzedzony przez trzech kolejnych kierowców: Hakkinena, Panisa oraz Frentzena i znalazł się na 15 pozycji. Na siódmym okrążeniu Coultharda spotkał podobny los co Buttona – z bolidu Szkota zaczęły wydobywać się kłęby dymu zapowiadając rychły koniec jazdy i w ten sposób w wyścigu pozostał już tylko jeden kierowca z zespołu McLaren – Hakkinen. Na piątą i szóstą pozycję awansowali w tym momencie Verstappen i Raikkonen, natomiast Villeneuve poza skorzystaniem z kłopotów Coultharda wyprzedził po raz drugi Bernoldiego i znalazł się na dziewiątej pozycji. Oprócz Kanadyjczyka także Alonso zyskał na tym okrążeniu dwie pozycje – tą drugą zawdzięczał wyprzedzeniu Irvine'a. Irlandczyk jechał coraz wolniej i po stracie trzech kolejnych pozycji na ósmym okrążeniu znalazł się na przedostatniej pozycji.

Na dziewiątym okrążeniu nastąpiła zmiana na pozycji lidera – jadący od początku wyścigu tuż za Montoyą Barrichello wykorzystał moment, w którym z jakichś powodów Kolumbijczyk nie nabierał w odpowiednim tempie prędkości zaraz po wyjściu z jednego z zakrętów i dzięki temu Brazylijczyk awansował na pierwszą pozycję. Na 11 okrążeniu do Montoi zbliżył się również drugi kierowca Ferrari – Michael Schumacher, jednak zanim Niemiec zdążył pomyśleć o wyprzedzeniu Kolumbijczyka, ten opóźnił maksymalnie hamowanie przed drugą szykaną, którą z tego powodu musiał ściąć. Być może nie był to zbyt elegancki sposób na obronę pozycji, ale z drugiej strony Schumacher w tym momencie nie był jeszcze zdecydowany na atak. Na kolejnym okrążeniu Alesi wyprzedził Raikkonena i znalazł się na szóstej pozycji. Na 13 okrążeniu Hakkinen wyprzedził Bernoldiego i awansował do pierwszej dziesiątki. Następnie Alesi podczas wyprzedzania Verstappena na początku 14 okrążenia zastosował podobną taktykę jak Montoya. Różnica polegała na tym, że Francuz ścięcie szykany wykorzystał do zyskania pozycji i dlatego na następnej prostej przepuścił z powrotem Holendra. Na kolejnym okrążeniu Yoong zbyt szybko próbował pokonać jeden z zakrętów i po zahaczeniu o pobocze wpadł w poślizg. Pech chciał, że w tym momencie tuż za nim znajdowali się Montoya oraz Michael Schumacher, ale na szczęście obaj kierowcy bez problemu wyminęli Malezyjczyka, który po chwili nawrócił swój bolid i kontynuował jazdę nadal na ostatniej pozycji. W chwilę później z wyścigu wycofał się Irvine. Okazało się, że powodem kłopotów Irlandczyka już od pierwszych okrążeń był postępujący spadek mocy silnika i dalsza jazda nie miała już większego sensu. Na 16 okrążeniu Alesi ponownie wyprzedził Verstappena, ale tym razem uczynił to już zgodnie z przepisami. Na tym samym okrążeniu Holendra wyprzedził również Raikkonen, który dzięki temu znalazł się ponownie na szóstej pozycji.

Pod koniec 17 okrążenia do boksów zjechał pierwszy kierowca, który planował odbyć w tym wyścigu dwa postoje – Alonso. Hiszpan do tego momentu jechał na 14 pozycji, a po odbyciu postoju spadł na przedostatnią pozycję (17). Na kolejnym okrążeniu w boksach zatrzymywali się również Michael Schumacher i Jos Verstappen. Kierowca Ferrari podczas postoju został wyprzedzony przez młodszego brata i znalazł się na czwartej pozycji, natomiast Verstappen w wyniku postoju spadł z pozycji siódmej na piętnastą. Pod koniec 19 okrążenia pierwszy z dwóch postojów odbył również dotychczasowy lider wyścigu – Barrichello. Podczas tego postoju mechanicy z zespołu Ferrari mieli problemy z zatankowaniem paliwa, co kosztowało Brazylijczyka utratę około sześciu sekund i przez to po powrocie na tor znalazł się on na trzeciej pozycji, niecałe pięć sekund za Ralfem Schumacherem. Na prowadzenie powrócił w tym momencie Montoya, który przed postojem Barrichello miał do niego ponad 10 sekund straty. Na początku 20 okrążenia problemy ze skrzynią biegów wyeliminowały z wyścigu drugiego kierowcę z zespołu McLaren – Hakkinena. Przed tym zdarzeniem Fin znajdował się na dziewiątej pozycji. Pod koniec 22 okrążenia w boksach zjawili się Alesi i Raikkonen. Francuz, który do tego momentu jechał na piątej pozycji zdecydował się na wcześniejszy niż planowano postój, ponieważ podejrzewał przebicie jednej z opon. Krótki czas postoju wskazywał na to, że nie jest to jeszcze ostatnia wizyta w boksach kierowcy z zespołu Jordan, natomiast Raikkonen na stanowisku serwisowym zespołu Sauber stał ponad 13 sekund i to oznaczało, że był to raczej jedyny postój Fina w tym wyścigu. Alesi na tor powrócił na siódmej pozycji, zaś Raikkonen ze względu na dosyć długi postój spadł z pozycji szóstej na dwunastą. W tym momencie na piątej i szóstej pozycji znaleźli się kolejno de la Rosa i Villeneuve. Na początku 23 okrążenia Fisichella wyprzedził Heidfelda i awansował na 11 pozycję. Na 26 okrążeniu z wyścigu wycofał się Verstappen ze względu na problemy z ciśnieniem paliwa.

Pod koniec 27 okrążenia do boksów zjechał Bernoldi. Brazylijczyk był drugim po Raikkonenie kierowcą, który w tym wyścigu planował odbyć tylko jeden postój. Podobną strategię objął również Montoya, który po odbyciu jedynego postoju na kolejnym okrążenia spadł na trzecią pozycję. Na prowadzeniu znalazł się tymczasowo Ralf Schumacher, a na drugą pozycję awansował Barrichello. W chwilę później w boksach zatrzymywali się również Heidfeld oraz Yoong. Niemiec po postoju spadł na 13 pozycję, natomiast kierowca z zespołu Minardi na tor powrócił nadal na ostatniej pozycji. Na 29 okrążeniu awaria skrzyni biegów wyeliminowała z wyścigu jadącego na dziewiątej pozycji Frentzena. Pod koniec następnego okrążenia zmianę opon i tankowanie paliwa zaliczył Fisichella. Po postoju Włoch znalazł się ponownie na 11 pozycji, tuż przed Heidfeldem. Na 32 okrążeniu boksy odwiedzali trzej kierowcy: Alesi, Panis oraz Enge. Dla Alesiego był to już drugi postój w tym wyścigu, a po powrocie na tor Francuz znalazł się za Raikkonenem na ósmej pozycji. Panis i Enge natomiast zaliczyli w tym momencie jedyne zaplanowane na ten wyścig postoje, po których znaleźli się odpowiednio na dziewiątej i trzynastej pozycji. Na pozycje od 10 do 12 awansowali Fisichella, Heidfeld oraz Bernoldi, który był najbardziej stratnym kierowcą po postojach. Na kolejnym okrążeniu postoje w boksach odbyli również Villeneuve oraz Alonso. Kanadyjczyk po postoju utrzymał się na szóstej pozycji, natomiast Alonso po odbyciu drugiego już postoju w tym wyścigu nadal znajdował się na przedostatniej pozycji.

Na 36 okrążeniu po pierwszym i zarazem ostatnim postoju Ralfa Schumachera Barrichello po raz drugi objął prowadzenie wyścigu. Na drugą pozycję awansował w tym momencie Montoya, natomiast jego partner znalazł się ponownie za starszym bratem na czwartej pozycji. Na kolejnym okrążeniu w boksach pojawił się ostatni kierowca, który nie miał jeszcze na swoim koncie żadnego postoju – de la Rosa. Po powrocie na tor Hiszpan nadal znajdował się na piątej pozycji. Kierowcy z zespołu Ferrari drugie postoje w boksach odbyli kolejno na 40 okrążeniu – Michael Schumacher i na 41 okrążeniu – Barrichello. Po tych postojach kolejność pierwszych czterech kierowców wróciła do stanu, jaki był po pierwszych postojach kierowców z włoskiej stajni – na prowadzeniu znalazł się po raz trzeci w tym wyścigu Montoya, Ralf Schumacher awansował na drugą pozycję, natomiast Barrichello i Michael Schumacher znaleźli się kolejno na trzeciej i czwartej pozycji. Brazylijczyka od młodszego z braci Schumacherów dzieliły jednak niecałe dwie sekundy, które po mniej więcej dwóch okrążeniach Barrichello zredukował do mniej niż sekundy i powoli zaczął wywierać presję na kierowcy z zespołu Williams. Pierwsza poważna próba wyprzedzenia Ralfa Schumachera nastąpiła na początku 48 okrążenia pod koniec prostej startowej. Barrichello zaraz przed pierwszą szykaną wysunął się delikatnie przed Niemca, jednak ten podczas hamowania zdołał się zrównać z kierowcą Ferrari i poprzez ścięcie tej właśnie szykany odzyskał drugą pozycję. Oczywiście Ralf zdawał sobie sprawę, że za taki manewr grozi mu kara 10-sekundowego postoju w boksach i w związku z tym podjął jedyną słuszną w takiej sytuacji decyzję – przepuścił kierowcę Ferrari na drugą pozycję.

Barrichello po znalezieniu się na drugiej pozycji ruszył w pościg za Montoyą, do którego miał w tym momencie ponad siedem sekund straty. Istniała jednak niewielka szansa na dogonienie i ewentualne wyprzedzenie Kolumbijczyka, gdyż do końca wyścigu pozostało tylko siedem okrążeń, natomiast Barrichello z każdym okrążeniem zyskiwał góra pół sekundy. Na 48 okrążeniu z wyścigu odpadli dwaj kierowcy – Bernoldi i Yoong. Kierowcę z zespołu Arrows, który do tego momentu jechał na 12 pozycji z wyścigu wyeliminowały problemy związane z wałem korbowym, natomiast Yoong wpadł w poślizg w tym samym miejscu toru co wcześniej, jednak tym razem bolid prowadzony przez Malezyjczyka zagrzebał się w żwirowisku. Na 12 pozycję awansował w tym momencie Enge, a na ostatniej – 13 pozycji znalazł się Alonso. Była to ostatnia zmiana w kolejności pozostałych jeszcze na torze kierowców w tym wyścigu.