Este es el primer triplete del año y el primero que se consigue en esta pista y en Italia, país en cuyo territorio se celebran actualmente dos carreras, el Gran Premio de Italia y el de San Marino en el circuito de Misano en septiembre.
En la carrera de MotoGP, Lorenzo se impuso después de dos meses sin ganar una carrera y resto nueve puntos al australiano Casey Stoner (Honda) en su lucha por el campeonato
En pocas vueltas, el de Palma de Mallorca pasó de arriesgar el tercer puesto ante el italiano Marco Simoncelli (Honda) a realizar un magistral interior a Stoner en una de las zonas más bonitas del trazado de Mugello, la bajada de Casanova Savelli.
Lorenzo, además, se vio beneficiado por el segundo puesto de otro italiano Andrea Dovizioso, segundo, que quitó cuatro puntos a su compañero en el equipo oficial Honda en la última vuelta.
Dani Pedrosa (Honda), en su vuelta a la pista después de mes y medio de convalecencia por una rotura de clavícula en el Gran Premio de Francia, cruzó la línea de llegada detrás del italiano Valentino Rossi (Ducati), sexto, y el español Héctor Barberá (Ducati), en la séptima plaza.
Álvaro Bautista (Suzuki) fue decimotercero, dos posiciones por delante de Toni Elías (Honda).
En la clasificación del Mundial de MotoGP, Lorenzo recorta nueve puntos al australiano y se queda a 19, 152 por 133, mientras que Dovizioso es tercero con 119; Rossi, cuarto con 91; Hayden, quinto con 77; Spies, que venía de ganar hace ocho días en Holanda, sexto con 74; y Pedrosa séptimo con 69.
En Moto2, Marc Márquez (Suter) hizo su mejor carrera de la temporada de su debut en esta categoría y pudo con el líder del campeonato, el alemán Stefan Bradl (Kalex), segundo, al que recortó cinco puntos en la clasificación.
El británico Bradley Smith (Tech3) fue tercero y el segundo mejor español, Aleix Espargaró (Kalex), cruzó la meta en la novena plaza.
En 125 c.c., Terol se impuso en los últimos metros de la recta de Mugello, a pesar de tener su meñique muy dañado desde hace una semana cuando se cayó en Assen y no pudo disputar el Gran Premio de Holanda.
Tras Terol y Zarco, otros tres españoles se disputaron hasta el final el último lugar en el podio, al que subió Maverick Viñales (Aprilia), quien pudo con Efrén Vázquez (Derbi) y Héctor Faubel (Aprilia).
Además, el segundo en la clasificación del Mundial de 125 c.c., el alemán Jonas Folger (Aprilia) se cayó a tres giros para el término de la prueba.
Terol tiene ya una ventaja de 39 puntos sobre Zarco y de 47 sobre Viñales que relegaron a Folger a la cuarta plaza.