Valentino Rossi ha aconseguit una victòria important i necessitada. És el tercer triomf del any per “il doctore” que ha derrotat a Marc Márquez en una lluita tu a tu en tota la cursa. Jorge Lorenzo acaba tercer i es situa a 10 punts del seu company a Yamaha.
Rossi feia una molt bona sortida contenint els atacs d’Aleix Espargaró que era superat uns revolts després per Marc Márquez, al darrere del pilot de Cervera s’ubicava Jorge Lorenzo. Abans de completar la primera volta, Jack Miller patia un important accident a la xicana final amb Nick Hayden.
Mentrestant la cursa s’anava agrupant. Rossi i Márquez rodaven junts per lluitar per la victòria, els dos pilots que sortien des de la primera fila tenien més ritme que Lorenzo que no els hi podia seguir el ritme, fet que el deixava en tercera posició fins al final de cursa. Al darrere d’ells, Iannone rodava en un sòlid i no atacat quart lloc mentre que la lluita pel cinquè lloc incloïa pilots com els dos Espargaró, Crutchlow, Dovizioso, Smith i Pedrosa.
En una cursa a l’esprint pràcticament, amb uns ritmes brutals de Rossi i Márquez, el català aconseguia superar-lo per primera vegada a falta de 7 voltes pel final, l’italià li tornava la jugada 5 voltes més tard, fent embogir els aficionats a les graderies.
A l’última volta, Márquez no es rendia i intentava superar-lo a la darrera xicana, ambdós pilots es tocaven, Rossi es sortia de pista tallant la xicana després de no deixar-li espai al pilot d’Honda, aconseguint així la novena victòria del “The Doctor” a Assen.
Resultats:
| Pos | Rider | Team | Time | |
| 1 | 46 Valentino ROSSI | ITA | Movistar Yamaha MotoGP | 40’54.037 |
| 2 | 93 Marc MARQUEZ | SPA | Repsol Honda Team | 1,242 |
| 3 | 99 Jorge LORENZO | SPA | Movistar Yamaha MotoGP | 14,576 |
| 4 | 29 Andrea IANNONE | ITA | Ducati Team | 19,109 |
| 5 | 44 Pol ESPARGARO | SPA | Monster Yamaha Tech 3 | 24,268 |
| 6 | 35 Cal CRUTCHLOW | GBR | CWM LCR Honda | 24,373 |
| 7 | 38 Bradley SMITH | GBR | Monster Yamaha Tech 3 | 24,442 |
| 8 | 26 Dani PEDROSA | SPA | Repsol Honda Team | 24,656 |
| 9 | 41 Aleix ESPARGARO | SPA | Team SUZUKI ECSTAR | 26,725 |
| 10 | 25 Maverick VIÑALES | SPA | Team SUZUKI ECSTAR | 27,238 |
| 11 | 9 Danilo PETRUCCI | ITA | Octo Pramac Racing | 29,038 |
| 12 | 4 Andrea DOVIZIOSO | ITA | Ducati Team | 29,418 |
| 13 | 45 Scott REDDING | GBR | EG 0,0 Marc VDS | 46,663 |
| 14 | 68 Yonny HERNANDEZ | COL | Octo Pramac Racing | 49,305 |
| 15 | 76 Loris BAZ | FRA | Athinà Forward Racing | 52,396 |
| 16 | 69 Nicky HAYDEN | USA | Aspar MotoGP Team | 56,005 |
| 17 | 19 Alvaro BAUTISTA | SPA | Aprilia Racing Team Gresini | 59,857 |
| 18 | 63 Mike DI MEGLIO | FRA | Avintia Racing | 1’14.513 |
| 19 | 33 Marco MELANDRI | ITA | Aprilia Racing Team Gresini | 1 lap |
| 15 Alex DE ANGELIS | SMA | E-Motion IodaRacing Team | 3 laps | |
| 50 Eugene LAVERTY | GER | Aspar MotoGP Team | 11 laps | |
| 6 Stefan BRADL | GER | Athinà Forward Racing | 21 laps | |
| 8 Hector BARBERA | SPA | Avintia Racing | ||
| 43 Jack MILLER | AUS | CWM LCR Honda |