Le poleman Simon Pagenaud a assumé le commandement des opérations dès le départ, sous un ciel très menaçant. Les pilotes Penske restaient en formation dans les premiers virages, Pagenaud devant Castroneves et Montoya.

Dans les premiers tours, le Poitevin se plaint de son moteur, qui a été changé avant le départ de l'épreuve. Son ingénieur le rassure, le bloc propulseur Chevrolet prenant quelques tours pour bien se mettre en jambes.

Dès les premiers tours, les stratégies décalées prennent place, avec des arrêts dès le deuxième tour pour Gabby Chaves et Marco Andretti, vite suivis de la majorité du peloton. Au 10e tour, le drapeau jaune est de sortie pour la première fois, pour un crash de Max Chilton dans la ligne droite de retour. Le Britannique a été victime d'un problème mécanique.

Pagenaud et Castroneves n'étaient pas encore rentrés pour troquer leurs pneus tendres contre des gommes plus dures, mais ils décidaient de rester en piste au cours de cette première neutralisation. Un choix bien pensé pour le pilote de la n°22, qui prenait directement plusieurs secondes d'avance après la relance.

Un crachin fait son apparition aux alentours du dix-huitième passage, sur les 70 prévus dans cette première joute du week-end. Il se poursuivra jusqu'au baisser du drapeau à damier, mais rien de suffisant pour ralentir les pilotes dans cette première partie de course. Au trentième tour, Will Power s'arrête pour la deuxième fois et ressort devant Pagenaud, qui avait effectué son premier arrêt sept boucles plus tôt.

Au 32e tour, Juan Pablo Montoya effectue son deuxième passage par la pitlane, et il ressort devant ses deux équipiers ! Power l'attaque dès le troisième virage, les deux monoplaces se touchent, sortent un peu large, et Pagenaud en profite pour prendre le leadership !

Une neutralisation déterminante

Dix tours plus tard, le drapeau jaune est agité pour une deuxième fois, suite à la sortie de James James Hinchcliffe dans le virage n°7, et un dilemme se pose alors aux leaders. Pagenaud, Power et Castroneves décident de s'arrêter, laissant Montoya en tête. L'Australien ressort des stands devant le Français et le Brésilien.

Mais, si cette course n'était pas suffisamment folle, le pilote de la n°12 s'arrête dans le virage n°3 au tour suivant, souffrant visiblement d'un problème à la roue arrière droite ! La neutralisation est alors rallongée, mais les deux autres pilotes Penske doivent toujours rouler à l'économie dès la relance.

La stratégie de Castroneves et Pagenaud ne semble pas payante, le drapeau jaune n'étant pas de sortie dans les tours suivants, ce qui permet aux leaders d'attaquer, et d'effectuer un arrêt sous drapeau vert. Si Montoya sort derrière ses deux équipers, ça ne sera pas le cas des suivants.

Scott Dixon, bien discret une nouvelle fois, parvient à s'extirper de la voie des stands devant les trois Penske, mais sa boîte de vitesses se bloque en deuxième dès sa sortie des stands ! C'est ensuite Sébastien Bourdais qui ressort devant les Penske, bientôt imité par Conor Daly, du Dale Coyne Racing ! Les deux pilotes ont simplement pris de l'essence lors de leur dernier arrêt, les pneus durs résistant bien sur la piste bosselée de Belle Isle.

L'ordre est alors donné à Castroneves et Pagenaud de laisser passer Montoya, qui tente de lancer l'assaut, mais ne parvient pas à revenir. Bourdais creuse l'écart jusqu'à trois tours du but, où il rencontre Marco Andretti et Mikhail Aleshin, en lutte en fond de peloton. La bataille permet à l'Américain de revenir à moins d'une seconde, un écart qui grandira bien vite dans les deux dernières boucles.

Sébastien Bourdais s'impose donc pour la deuxième année consécutive à Detroit, devant Daly, Montoya, Rahal et Castroneves. Simon Pagenaud est lui tombé en treizième position, visiblement en panne d'essence dans le dernier tour. Les pilotes n'auront qu'une nuit pour se reposer, avant de repartir demain pour une séance qualificative et une course, à 21h50 !

Pos.	Pilote	Équipe	Temps/Écart
1	Sébastien Bourdais	KVSH (C)	1:40:51.6838
2	Conor Daly	Coyne (H)	+2.0401
3	Juan Pablo Montoya	Penske (C)	+5.7067
4	Graham Rahal	Rahal (H)	+7.4793
5	Helio Castroneves	Penske (C)	+40.0139
6	Carlos Muñoz	Andretti (H)	+40.7592
7	Ryan Hunter-Reay	Andretti (H)	+42.2990
8	Charlie Kimball	Ganassi (C)	+44.4699
9	Tony Kanaan	Ganassi (C)	+45.5832
10	Alexander Rossi	Andretti-Herta (H)	+48.2961
11	Takuma Sato	Foyt (H)	+51.1067
12	Gabby Chaves	Coyne (H)	+51.3256
13	Simon Pagenaud	Penske (C)	+52.5313
14	Josef Newgarden	Carpenter (C)	+1:06.2350
15	Mikhail Aleshin	Schmidt (H)	+1:14.1421
16	Marco Andretti	Andretti (H)	+1 tour
17	Spencer Pigot	Carpenter (C)	+1 tour
18	James Hinchcliffe	Schmidt (H)	+5 tours
19	Scott Dixon	Ganassi (C)	+14 tours
20	Will Power	Penske (C)	+26 tours
21	Max Chilton	Ganassi (C)	+62 tours
22	Jack Hawksworth	Foyt (H)	+70 tours

(C) = Chevrolet ; (H) = Honda