在即将开始前天空开始落下雨地，赛会显示宣布延迟15分钟开赛，并在安全车带领下进行编队圈。带式仅仅跑了一圈就红旗，直接回到了维修区。此时，雨势逐渐加大。直到当地时间下午3点54分，赛会宣布即将给出10分钟准备信号。比赛在4点05分在安全车带领下“恢复”，直接进行了两圈后，从第三圈正式开始。此时，皮埃尔·加斯利第一个进站换上了半雨胎。
经过多圈的排队前进，赛车线逐渐变干。加斯利在用半雨胎时的速度成为许多车队观察的重心，也有多位车手选择进站更换半雨胎。法国人在第12圈利用半雨胎更好的抓地力，在5号弯前超过了周冠宇，上升到第13位。此后他又紧咬丹尼尔·里卡多，并且在游泳池路段从内线完成超越。
第15圈时，塞恩斯向法拉利建议，可以直接换光头胎。此时刘易斯·汉密尔顿被召唤回到维修区，但梅赛德斯只位他换了半雨胎。英国人试图在1号弯前超过还没换胎的Alpine车手埃斯特班·奥康，两辆赛车发生了轻微的相碰，英国人的鼻翼受损，并且为对手的举动感到相当不满。
第15圈时，塞恩斯向法拉利建议，可以直接换光头胎。此时刘易斯·汉密尔顿被召唤回到维修区，但梅赛德斯只位他换了半雨胎。英国人试图在1号弯前超过还没换胎的Alpine车手埃斯特班·奥康，两辆赛车发生了轻微的相碰，英国人的鼻翼受损，并且为对手的举动感到相当不满。
第21圈，塞恩恩终于迎来他要求的换干胎。然而法拉利内部出现了混乱，莱克勒克在刚刚收到进站通知后，已经来到了维修区进口，却突然收到留在外面的紧急通知，但已经为时已晚。
一圈后，红牛进行第二次进站，而对两辆赛车执行了双进站。出站后，佩雷兹依旧领先，而维斯塔潘也超越了争冠对手莱克勒克。就在四辆赛车要展开缠斗时，米克·舒马赫在游泳池地带严重撞墙，他的哈斯赛车尾部和单体横造结构直接分离。赛会打出虚拟安全车信号后，又很快出动了安全车。当德国人平安地离开赛车后，虽然碎片很快得到清理，但是护墙的受损需要维修，导致了赛会出示了本场比赛里的第二面红旗。在此之前，舒马赫的队友凯文·马格努森已经退出了比赛。
所有赛车回到维修区排队，足足等待了20分钟才重新在安全车带领下回到赛道上。期间梅赛德斯为汉密尔顿更换了受损的鼻翼。由于2个小时的限制，本场比赛无法跑完完整的77圈。当红牛两辆赛车用新中性胎投入下半程时，法拉利则为两辆赛车用了旧硬胎。
安全车带跑了两圈后，争夺重新开始。虽然塞恩斯在一开始能够跟得很近，但是没有机会进行超车，此后了进入了轮胎管理模式。佩雷兹、塞恩斯、维斯塔潘、莱克勒克分别拉开了一定的间隔，直到最后15分钟，佩雷兹的中性胎开始衰退，并且追上了队尾的赛车，让局面变得紧张。
计时器进入最后2分钟时，前四名赛车首尾相接，但是佩雷兹没有任何失误，终于顶住了塞恩斯施加的压力，以第一名冲过了终点线。他在拿到个人第三场大奖赛胜利的同时，也成为了第一位在摩纳哥赢得比赛胜利的墨西哥车手，而且弥补了一周前在西班牙大奖赛里因执行车队战术而屈居第二的遗憾。
塞恩斯最后时刻的努力无法转化成超车后，只能接受连续两年输给红牛车手的结果。而维斯塔尽管本赛季第一次在完赛的情况下没有获胜，但领先莱克勒克以第三名完赛，让他能够在本轮背靠背结束时保持在车手年度积分榜第一名，而且拥有了9分的优势。不过法拉利在赛后就维斯塔潘在出站时越过白线，向赛会干事发出了抗议。
余下集团的争夺里，拉塞尔依靠着晚进站，在诺里斯第一次换上半雨胎后，超过了迈凯伦车手不过，后者在第22圈又跟随梅赛德斯对手，回到维修区更换干地轮胎。因此比赛被红旗中断时，拉塞尔处在了诺斯身前。
相比之下，刘易斯·汉密尔顿试图提升排名的努力并不顺利。梅赛德斯在拉塞尔进站时也再次把汉密尔顿召回换硬胎，但Alpine也已经做了应对，意味着汉密尔顿依旧落在阿隆索身后。
比赛重新开始后，西班牙人一直压制着速度，每圈比前四名的赛车落后3秒左右。汉密尔顿对阿隆索的速度感到疑惑，多次询问了车队。当DRS开启后，英国人尝试了几圈，但也无能为力，只能转为管理自己的轮胎。
诺里斯见到对身后阿隆索有巨大的差距，在最后15分钟节点时更换了一套中性胎。此时，阿隆索才稍稍加快了一点速度，一度在第50圈做出当时全场最快单圈时间1分15.882秒。但是诺里斯的轮胎进入工作状态后，在第55圈跑出1分14.693秒。随着红牛和法拉利车手忙着争夺胜利，而其他赛车没有提高时间，诺里斯获得了额外的一分。
阿隆索在带领一连串赛车长达32圈后，取得第七名的成绩，汉密尔顿则与他的发车名次相同——第八名。
第二次红旗重启之后，赛会干事对汉密尔顿与奥康的事件做出了裁决，判定法国车手需要为碰撞分负责，对他开出5秒的罚单。因为身背罚单，奥康并不希望队友压制速度。尽管他与车队进行了交流，但是并没有特别大的区别。虽然他第九个完成比赛，但加时后落到了第12名。
第二次红旗重启之后，赛会干事对汉密尔顿与奥康的事件做出了裁决，判定法国车手需要为碰撞分负责，对他开出5秒的罚单。因为身背罚单，奥康并不希望队友压制速度。尽管他与车队进行了交流，但是并没有特别大的区别。虽然他第九个完成比赛，但加时后落到了第12名。
整场比赛里，里卡多没有找到任何前进的机会，最终获得第13名。在他身后的是兰斯·斯特罗尔和尼古拉斯·拉蒂菲。最初比赛开始时的第一圈里，两名加拿大车手不约而同地遇险。斯特罗尔向车队报告右前轮蹭墙，而车队向他确认右后轮爆胎，迫使提前进站。而拉蒂菲在6号弯丢失了赛车，鼻翼撞到护墙，好在能够返回维修区。
首次在摩纳哥参加大奖赛的周冠宇，从最后一位开始比赛，并且在早先阶段与舒马赫展开过较量。而在后半程里，因为硬胎的衰退，周冠宇曾在出隧道后赛车突然失控，好在他上演了精彩的救车，不仅避免了与身前AlphaTauri对手的追尾，而且避开了护墙。最后时刻，周冠宇紧追拉蒂菲，但还是相差0.480秒完赛，名列第16位。
首次在摩纳哥参加大奖赛的周冠宇，从最后一位开始比赛，并且在早先阶段与舒马赫展开过较量。而在后半程里，因为硬胎的衰退，周冠宇曾在出隧道后赛车突然失控，好在他上演了精彩的救车，不仅避免了与身前AlphaTauri对手的追尾，而且避开了护墙。最后时刻，周冠宇紧追拉蒂菲，但还是相差0.480秒完赛，名列第16位。
除了两位哈斯车手之外，威廉姆斯的亚历山大·阿尔本同样退赛。他因为驶出赛道界限并且占据持续的优势，收到了5秒罚单，但在第49圈直接退出了比赛。
