Mir kemudian naik ke peringkat sembilan setelah Johann Zarco terjatuh di lap enam. Tekanan Mir semakin ringan setelah Quartararo, yang merupakan rival terdekat di klasemen MotoGP 2020, terjatuh di lap sembilan.

Keunggulan Mir atas Morbidelli di klasemen naik menjadi 28 poin setelah pembalap Suzuki itu menyalip Aleix Espargaro di lap ke-12. Memasuki lap ke-14, Morbidelli sukses unggul hingga 1 detik atas Miller.

Miller mulai mengancam di lap ke-18. Morbidelli yang mulai mengalami kesulitan dengan cengkeraman ban belakang, mulai mendapat tekanan dari Miller. Jarak kedua pembalap menjadi hanya 0,7 detik.

Dua lap kemudian Mir semakin dekat dengan gelar juara dunia MotoGP 2020 setelah Takaaki Nakagami terjatuh di tikungan 4. Di posisi ini Mir memiliki keunggulan 29 poin atas Morbidelli di klasemen MotoGP 2020.

Persaingan ketat antara Morbidelli dan Miller semakin menjadi-jadi di dua lap akhir dengan kedua hanya berjarak 0,2 detik.

Morbidelli dan Miller beberapa kali berganti menjadi pemimpin balapan. Namun, Morbidelli akhirnya menang dramatis atas Miller. Podium ketiga menjadi milik Pol Espargaro.

Hasil MotoGP Valencia 2020

1. F. MORBIDELLI 41 menit 22,478 detik
2. J. MILLER +0.093
3. P. ESPARGARO +3.006
4. A. RINS +3.697
5. B. BINDER +4.127
6. M. OLIVEIRA +7.272
7. J. MIR +8.703
8. A. DOVIZIOSO +8.729
9. A. ESPARGARO +15.512
10. M. VINALES +19.043.***