Juan Pablo Montoya heeft voor het eerst sinds Vancouver in 1999 een race op een stratencircuit op weten te winnen. De Colombiaan hield in een spannende eindfase slotfase teamgenoot Will Power door een botsing achter zich en finishte uiteindelijk met een seconde voorsprong op de eerste positie. Achter de twee leidende Penske rijders kwam Tony Kanaan als derde over de finish, waarmee hij de Penske rijders splitste: Helio Castroneves en Simon Pagenaud finishten als vierde en vijfde.

Will Power kwam bij de start goed weg en behield de leiding, maar daarachter slaagde Helio Castroneves er in om teamgenoot Simon Pagenaud te passeren. Aan het eind van de eerste ronde moest de gele vlag al voor de eerste maal worden gezwaaid. Dit was het gevolg van precies waar iedereen bang voor was met de nieuwe aero kits: onderdelen die alle kanten op vlogen. Maar liefst op drie verschillende plaatsen moesten onderdelen op worden geruimd.

Na de herstart zou Power een gat van twee seconden slaan, totdat Ryan Hunter-Reay teamgenote Simona de Silvestro probeerde te passeren. Hierbij ging De Silvestro wijd, met als gevolg dat Carlos Muñoz een gat zag dat er niet was en de Zwitserse van de zijkant raakte. De onderdelen die hierbij loskwamen zouden de tweede neutralisatie als gevolg hebben.

Twee ronden later moest de gele vlag opnieuw ter hand worden genomen nadat Marco Andretti tegen James Hinchcliffe was gereden en er opnieuw een voorvleugel over de baan stuiterde.

De race zou vervolgens enige tijd zonder neutralisatie voort kunnen worden gezet, waarbij James Jakes steeds verder in het veld wegzakte. De Engelsman leek problemen te hebben met zijn banden of remmen. Het ging echter fout toen De Silvestro zich door de vroeg remmende Jakes liet verrassen en de #7 bolide na contact de banden in spinde.

Gedurende de neutralisatie maakte vrijwel het volledige veld een pitstop, op Sage Karam en Jack Hawksworth na, welke dan ook de leiding in de race overnamen. In de pits zou Castroneves voorbij Power gaan. Bij de herstart gingen Karam, Hawksworth en Castroneves vervolgens wijd, wat Power de mogelijkheid gaf om van de vierde plaats door te schuiven naar de leiding in de race.

Later in de ronde na de groene vlag raakte Pagenaud de achterkant van de wagen van Charlie Kimball, waardoor de achterbumper van Kimball tegen het achterwiel aanliep. Enkele bochten later zag Graham Rahal in Bocht 10 een mogelijkheid om de Amerikaan te passeren, maar tikte de Ganassi Racing bolide tegen het achterwiel, waarna Kimball achterwaarde de bandenstapel in spinde.

De lange reeks met neutralisaties werd gevolgd door een lange periode onder groen, waarin Power een klein gaatje kon slaan. Tijdens de laatste serie pitstops kende de regerend kampioen echter een klein probleempje, met als gevolg dat teamgenoot Montoya de leiding over kon nemen.

Aanvankelijk kon Montoya het gat vergroten tot drie volle seconden, maar voorzichtig zou Power het gat weten te verkleinen, totdat hij elf ronden voor het vallen van de vlag de aanval kon openen. Dit deed de met startnummer 1 rijdende coureur in Bocht 10, maar Montoya bewees dat Penske zeker geen teamorders kent en gooide het gat volledig dicht. De wagens raakten elkaar, waarbij de voorvleugel van Power beschadigd raakte, maar konden beiden hun weg vervolgen.

Na de botsing viel Power iets terug, maar kon toch weer grond goedmaken op zijn leidende teamgenoot, totdat achterblijver Sage Karam Power enkele bochten blokkeerde. Dit zou de doodsteek blijken te zijn voor Powers aspiraties om te winnen, waarna Montoya op weg kon naar de allereerste zege in 2015.

Volledige uitslag van de race op St. Petersburg