Michael Schumacher po niezbyt udanym starcie był bliski utraty pierwszej pozycji na rzecz Juana Pablo Montoi. Kolumbijczyk tuż przed pierwszym zakrętem starał się po zewnętrznej wyprzedzić kierowcę Ferrari, jednak ten poprzez późniejsze hamowanie zdołał utrzymać się na prowadzeniu, natomiast Montoya mógł się tylko pocieszyć faktem, że przynajmniej udało mu się wyprzedzić młodszego z braci Schumacherów i zarazem partnera z zespołu Williams – Ralfa Schumachera. Drugi kierowca z zespołu Ferrari – Rubens Barrichello wystartował jeszcze lepiej od Montoi i oprócz Ralfa wcześniej wyprzedził również Hakkinena i dzięki temu znalazł się na trzeciej pozycji. Dla odmiany partner Fina w zespole McLaren – David Coulthard zdołał zyskać jedną pozycję po wyprzedzeniu Nicka Heidfelda i w ten sposób awansował do pierwszej szóstki. Kierowcę z zespołu Sauber wyprzedził również Jarno Trulli (Jordan), natomiast za Niemcem na pozycji dziewiątej znalazł się Giancarlo Fisichella (Benetton), który na prostej startowej wyprzedził drugiego kierowcę z zespołu Sauber – Kimi Raikkonena, zespołowego partnera – Jensona Buttona oraz drugiego kierowcę z zespołu Jordan – Jeana Alesiego. Na 13 pozycję awansował Eddie Irvine (Jaguar) po wyprzedzeniu Oliviera Panisa (BAR), a za Irlandczykiem znalazł się Jos Verstappen (Arrows), który zgodnie ze swoim zwyczajem zaraz po starcie z 20 pozycji uczynił zdecydowany postęp, wyprzedzając ni mniej, ni więcej, jak sześciu kierowców. Na dalszych pozycjach większa zmiana nastąpiła również w przypadku kierowcy z zespołu Prost – Heinza-Haralda Frentzena, jednak w tym przypadku chodziło raczej o stratę, gdyż Niemca, który startował z 15 pozycji oprócz Verstappena wyprzedzili również: drugi kierowca z zespołu Arrows – Enrique Bernoldi, Jacques Villeneuve (BAR) oraz Pedro de la Rosa (Jaguar). Ze wszystkich kierowców drobne kłopoty z wystartowaniem miał tylko drugi kierowca z zespołu Prost – Tomas Enge. Czech ze względu na problemy ze sprzęgłem musiał wyłączyć system launch control i dopiero bez jego pomocy ruszył z miejsca, tracąc w ten sposób 21 pozycję na rzecz Alexa Yoonga (Minardi).

Podczas pokonywania trzeciego zakrętu Fisichella próbował wyprzedzić Heidfelda, jednak ten zmusił Włocha do zjechania na zewnętrzną część zakrętu i w ten sposób umożliwił zespołowemu partnerowi – Raikkonenowi awans na dziewiątą pozycję. Na kolejnym wirażu Irvine wyprzedził Alesiego i znalazł się na 12 pozycji, Bernoldi przesunął się na 16 pozycję po wyprzedzeniu de la Rosy, natomiast Frentzen zdołał wyminąć Villeneuve'a i znalazł się na 18 pozycji. Na drugiej pod względem długości prostej znajdującej się dokładnie w środku toru Indianapolis Frentzen wyprzedził zarówno de la Rosę, jak i Bernoldiego i w ten sposób z czterech utraconych tuż po starcie pozycji do odzyskania pozostała mu już tylko jedna. Pod koniec pierwszego okrążenia de la Rosa stracił kolejną pozycję, gdyż wyprzedził go Villeneuve, który w ten sposób powrócił na swoją pierwotną pozycję startową – 18. Na początku drugiego okrążenia zawziętą walkę o siódmą pozycję toczyli między sobą Trulli, Heidfeld i Raikkonen. Tuż przed pierwszym zakrętem wydawało się, że obydwaj kierowcy z zespołu Sauber bez problemu zdołają wyprzedzić Trullego, jednak ten za wszelką cenę starał się zminimalizować straty i nie zwracając uwagi na jadącego tuż obok Raikkonena zaczął skręcać w jego stronę. Doprowadziło to delikatnego zderzenia kołami bolidów obydwu kierowców, w wyniku którego bolid Raikkonena uderzył również w tył bolidu Heidfelda. To ostatnie zderzenie spowodowało poważne uszkodzenie przedniego spojlera w bolidzie Fina, który mimo wszystko znalazł się przed Trullim, podobnie jak i Heidfeld, jednak ze względu na uszkodzenia z pewnością czekała go wizyta w boksach. W tym samym miejscu toru Button wyprzedził kolegę z zespołu Benetton – Fisichellę i w ten sposób awansował do pierwszej dziesiątki. Pod koniec drugiego okrążenia zgodnie z przewidywaniami do boksów zjechał Raikkonen po nowy przedni spojler.

Na początku trzeciego okrążenia także zaraz przed pierwszym zakrętem nastąpiła kolejna zmiana w kolejności kierowców. Jej autorem był Barrichello, który pomimo wszelkich starań Montoi, polegających na zablokowaniu wewnętrznej strony toru zdołał awansować na drugą pozycję. Podczas tego okrążenia także Button wyprzedził Trullego i znalazł się na ósmej pozycji, natomiast Alesi zdołał odzyskać 11 pozycję utraconą na rzecz Irvine'a. Raikkonen po wymianie przedniego spojlera spadł na ostatnią pozycję, jednak nie był to koniec jego kłopotów, ponieważ okazało się, że w trakcie zderzenia z bolidem Trullego uszkodzeniu uległo również tylne zawieszenie i dlatego po przejechaniu jednego okrążenia Fin ponownie zjechał do boksów, skąd już nie powrócił. Na piątym okrążeniu nastąpiła pierwsza zmiana na pozycji lidera, w której posiadaniu do tego momentu znajdował się Michael Schumacher. Pod koniec drugiej prostej Niemiec postanowił przepuścić zespołowego partnera – Barrichello, gdyż Brazylijczyk jechał od niego znacznie szybciej, co mogło wynikać z odmiennej strategii postojów. Na początku dziesiątego okrążenia Trulli odzyskał ósmą pozycję utraconą na rzecz Buttona. Po dziesięciu okrążenia Barrichello miał już ponad pięć sekund przewagi nad Michaelem Schumacherem. Jadący na trzeciej pozycji Montoya był oddalony od Brazylijczyka o trzy kolejne sekundy, natomiast jadący na szóstej pozycji Coulthard miał już w sumie 13 sekund straty do lidera. Na początku 13 okrążenia Alesi wyprzedził Fisichellę i w ten sposób awansował do pierwszej dziesiątki. Na kolejnym okrążeniu w tym samym miejscu toru Francuz wyprzedził również drugiego kierowcę z zespołu Benetton – Buttona i był już dziewiąty.

Po 20 okrążeniach przewaga Barrichello nad Michaelem Schumacherem wzrosła do prawie 11 sekund. Na 21 okrążeniu pod koniec drugiej prostej Frentzen wyprzedził Panisa i awansował na 14 pozycję. Pod koniec 24 okrążenia do boksów zjechał pierwszy kierowca, który zamierzał odbyć dwa postoje podczas tego wyścigu – Ralf Schumacher. W trakcie tego postoju mechanicy z zespołu Williams mieli problemy z założeniem lewego tylnego koła i to kosztowało Niemca utratę dobrych czterech sekund, dlatego po powrocie na tor spadł on z pozycji czwartej aż na dziewiątą. Trzy okrążenia później zamiar odbycia dwóch postojów zdradzili trzej kolejni kierowcy: Barrichello, Heidfeld oraz Yoong. Barrichello po postoju spadł na piątą pozycję, oddając w ten sposób prowadzenie ponownie w ręce Michaela Schumachera, Heidfeld znalazł się tuż za Ralfem Schumacherem na pozycji dziewiątej, natomiast Yoong spadł na ostatnią pozycję.

Po 30 okrążeniach jadący na drugiej pozycji Montoya miał już mniej niż sekundę straty do Michaela Schumachera, jednak pierwsza próba wyprzedzenia czterokrotnego mistrza świata nastąpiła dopiero na początku 34 okrążenia, ponieważ w międzyczasie Kolumbijczyk popełnił niewielki błąd i musiał ponownie zbliżyć się do Niemca. Tak czy inaczej atak był dosyć niespodziewany, gdyż jeszcze pod koniec 33 okrążenia obu kierowców dzielił pewien dystans, jednak Montoya podczas pokonywania ostatniego zakrętu, a następnie prostej startowej w mgnieniu oka dopadł Michaela Schumachera i tuż przed pierwszym zakrętem wyprzedził go. Kierowca Ferrari próbował co prawda zajechać drogę Kolumbijczykowi, jednak ten dysponował zbyt dużą przewagą prędkości i nic się nie dało zrobić. Na tym samym okrążeniu także młodszy z braci Schumacherów – Ralf stracił jedną pozycję, jednak o dziwo nie stało się to pod koniec żadnej prostej. Niemiec po prosto zbyt szeroko wszedł w jeden z zakrętów i moment ten wykorzystał jadący tuż za nim współziomek – Heidfeld.

Pod koniec 35 okrążenia, czyli tuż przed połową dystansu wyścigu do boksów zjechał Button z zamiarem odbycia pierwszego i zarazem ostatniego postoju. Ze względu na konieczność zatankowania dosyć dużej ilości paliwa Brytyjczyk w trakcie postoju został wyprzedzony przez dziewięciu kierowców i po powrocie na tor znalazł się na 19 pozycji. Na następnym okrążeniu jadący na 12 pozycji Verstappen wpadł w poślizg i znalazł się poza torem. Holender co prawda zdołał powrócić do wyścigu, jednak zanim to się stało został wyprzedzony przez pięciu kierowców i spadł na 17 pozycję. Pod koniec tego okrążenia jedyny zaplanowany na ten wyścig postój odbył Montoya. W tym momencie na prowadzeniu po raz trzeci znalazł się Michael Schumacher, natomiast Kolumbijczyk na tor powrócił na piątej pozycji za Barrichello. W międzyczasie Ralf Schumacher zdołał odzyskać pozycję utraconą na rzecz Heidfelda, ponieważ kierowca z zespołu Sauber zaczął mieć problemy ze skrzynią biegów (stracił pierwszy, drugi i siódmy bieg) i z tego powodu nie był w stanie utrzymać się na ósmej pozycji. Niestety ósma pozycja nie była również zbyt szczęśliwa dla kierowcy z zespołu Williams, ponieważ na 37 okrążeniu Niemiec spóźnił się z hamowaniem przed jednym z zakrętów i wpadł w poślizg, w wyniku którego znalazł się na żwirowisku, skąd nie udało mu się już wyjechać. Po tym zdarzeniu Heidfeld odzyskał ósmą pozycję, jednak jeszcze pod koniec tego samego okrążenia został wyprzedzony przez Fisichellę.

Na przestrzeni okrążeń 37-38 w boksach zatrzymywali się kierowcy z zespołu Arrows – Verstappen i Bernoldi, a także Alesi, Enge oraz Alonso. Ten ostatni nie powrócił już do wyścigu, ponieważ w jego bolidzie awarii uległ wał napędowy, natomiast pozostali kierowcy znaleźli się odpowiednio na 12 pozycji – Alesi i na pozycjach od 16 do 18 kolejno: Bernoldi, Verstappen i Enge. Tymczasem Button awansował na 15 pozycję. Na początku 39 okrążenia ze względu na awarię układu hydraulicznego z wyścigu odpadł drugi kierowca z zespołu Williams – Montoya. Na piątą pozycję awansował w tym momencie Trulli, który wraz z dotychczasowym liderem wyścigu – Michaelem Schumacherem pod koniec tego okrążenia zjechał do boksów. Kierowca Ferrari po postoju spadł na czwartą pozycję, natomiast Trulli znalazł się na pozycji dziewiątej. Trzecim z kolei liderem wyścigu został w tym momencie Hakkinen, na drugą i trzecią pozycję awansowali kolejno Coulthard i Barrichello, a na piątej i szóstej pozycji znaleźli się Fisichella oraz Heidfeld.

Pod koniec 40 okrążenia do boksów po raz drugi w tym wyścigu zjechał Yoong. Postój ten odbył się wcześniej niż planowano, ponieważ Malezyjczyk zaczął mieć problemy ze skrzynią biegów. Niestety mechanicy z zespołu Minardi niewiele mogli na to poradzić i chociaż Yoong powrócił jeszcze na tor i starał się kontynuować jazdę, to jednak nie zdołał ukończyć nawet jednego okrążenia i musiał zatrzymać się na poboczu. W ten sposób w wyścigu nie pozostał już ani jeden kierowca z zespołu Minardi. Na przestrzeni trzech kolejnych okrążeń postoje w boksach zaliczyli również Fisichella, Frentzen i Coulthard. Na drugą i trzecią pozycję awansowali w tym momencie kierowcy z zespołu Ferrari – Barrichello i Michael Schumacher, Coulthard spadł na pozycję czwartą, Fisichella i Frentzen znaleźli się kolejno na 12 oraz 13 pozycji, natomiast pierwszą szóstkę zamykali Heidfeld i Irvine, jednak obydwu kierowców czekała jeszcze wizyta boksach.

Na 44 okrążeniu doszło do drobnej stłuczki pomiędzy Villeneuve'em i de la Rosą. Hiszpan próbował wyprzedzić kierowcę z zespołu BAR pod koniec drugiej prostej, jednak przeliczył się trochę z własnymi siłami i uderzył w lewe tylne koło bolidu Kanadyjczyka. W wyniku tego zderzenia obaj kierowcy znaleźli się na chwilę poza torem i w tym momencie zostali wyprzedzeni przez Fisichellę, który w ten sposób awansował na dziesiątą pozycję, przy czym de la Rosa w sumie nie stracił ani jednej pozycji, ponieważ na tor powrócił przed Villeneuve'em na 11 pozycji. Utrata dwóch pozycji nie była jedynym zmartwieniem Kanadyjczyka, który podejrzewając uszkodzenie tylnego zawieszenia w swoim bolidzie niezwłocznie udał się do boksów. Problem jednak polegał na tym, że w tym momencie mechanicy z zespołu BAR byli przygotowani na postój drugiego kierowcy – Panisa i z tego powodu Villeneuve musiał powrócić na tor i przejechać dodatkowe okrążenie. Tak więc na kolejnym okrążeniu postój w boksach najpierw zaliczył Panis, a dopiero potem Kanadyjczyk. Francuz po postoju znalazł się na 13 pozycji, natomiast Villeneuve spadł na ostatnią pozycję. W tym momencie na pozycjach od ósmej do dwunastej znaleźli się kolejno: Alesi, Fisichella, de la Rosa, Button i Frentzen, przy czym de la Rosa nie miał jeszcze na swoim koncie ani jednego postoju w boksach.

Na 46 okrążeniu Frentzen wyprzedził Buttona i awansował na 11 pozycję. Pod koniec tego okrążenia do boksów zjechał Hakkinen. Kilka okrążeń poprzedzających ten postój Fin przejechał na tyle szybko, iż po postoju na tor zdołał powrócić przed Michaelem Schumacherem na drugiej pozycji. Na prowadzeniu znalazł się w tym momencie po raz drugi Barrichello, jednak aby móc dowieźć pierwszą pozycję do mety musiał jeszcze powiększyć przewagę nad Hakkinenem z 20 do blisko 30 sekund, ponieważ Brazylijczyka czekała jeszcze druga wizyta w boksach. Niedługo po kierowcy z zespołu McLaren w boksach pojawił się również po raz drugi w tym wyścigu Verstappen. Holender nie zatrzymał się jednak na stanowisku serwisowym – zamiast tego skręcił prosto do garażu zespołu Arrows, ponieważ z tylnej części jego bolidu różnymi otworami wydobywał się dym, wskazując na awarię silnika, a to z kolei oznaczało koniec jazdy. Na 47 okrążeniu de la Rosa wyprzedził Fisichellę i znalazł się na dziewiątej pozycji, natomiast Button odzyskał 11 pozycję utraconą na rzecz Frentzena. Pod koniec tego okrążenia z dalszej jazdy zrezygnował Villeneuve, gdyż pomimo wizyty w boksach nadal obawiał się o stan swojego bolidu po kolizji z de la Rosą.

Pod koniec 48 okrążenia drugi i zarazem ostatni postój w boksach odbył Heidfeld. Po powrocie na tor Niemiec znalazł się ma siódmej pozycji, a do pierwszej szóstki awansował Trulli. Dwa okrążenia później drugi postój w boksach zaliczył również Barrichello. Brazylijczyk tuż przed postojem miał tylko 22 sekundy przewagi nad Hakkinenem i to niestety nie wystarczyło na utrzymanie się na prowadzeniu. Liderem wyścigu został ponownie Fin, natomiast Barrichello na tor powrócił z ponad sześcioma sekundami straty do kierowcy z zespołu McLaren. W chwilę później jedyny postój w boksach odbył de la Rosa. Hiszpan po postoju spadł na 13 pozycję, a przed nim znaleźli się kolejno: Fisichella, Button, Frentzen i Panis. Dwa okrążenia później także i drugi kierowca z zespołu Jaguar zaliczył tankowanie paliwa i zmianę opon. Po tym postoju Irvine, który był jednocześnie ostatnim kierowcą wizytującym boksy w tym wyścigu spadł na siódmą pozycję, a do pierwszej szóstki awansowali Trulli i Heidfeld. Kierowca z zespołu Sauber, który kontynuował jazdę pomimo kłopotów ze skrzynią biegów nie utrzymał się jednak zbyt długo na szóstej pozycji i już na 55 okrążeniu został wyprzedzony przez Irlandczyka.

Po przejechaniu dziesięciu okrążeń od drugiego postoju w boksach Barrichello zdołał zmniejszyć przewagę Hakkinena do niespełna trzech sekund. W odpowiedzi na szybką jazdę kierowcy Ferrari Fin również zwiększył tempo jazdy i Brazylijczyk przez sześć kolejnych okrążeń nie zdołał przełamać bariery dwóch sekund. Pod koniec 67 okrążenia sprawy przybrały jednak zgoła inny bieg, ponieważ z tyłu bolidu Barrichello zaczęły wydobywać się niewielkie ilości dymu zapowiadając awarię silnika. W takiej sytuacji nie było już mowy o pościgu za Hakkinenem i Brazylijczyk skupił się na jak najbardziej oszczędnej jeździe w nadziei na ukończenie wyścigu na punktowanej pozycji. Z każdym kolejnym okrążeniem coraz bardziej oddalał się od kierowcy z zespołu McLaren, a z tyłu bolidu wydobywały się coraz większe ilości dymu. Cztery okrążenia przed końcem wyścigu Barrichello został wyprzedzony przez partnera z zespołu Ferrari – Michaela Schumachera, a na kolejnym okrążeniu także i przez Coultharda. Wszystko to nie miało jednak większego znaczenia, ponieważ dwa okrążenia przed końcem wyścigu silnik całkowicie odmówił dalszej współpracy i Brazylijczyk zatrzymał się na poboczu. Na czwartą, piątą i szóstą pozycję awansowali w tym momencie Trulli, Irvine oraz Heidfeld i tym oto zdarzeniem zakończył się drugi po kilkuletniej przerwie wyścig Formuły Jeden w Stanach Zjednoczonych.