Helio Castroneves heeft Indianapolis 500 historie geschreven door na AJ Foyt, Rick Mears en Al Unser de race voor de vierde maal in zijn carrière te winnen. De coureur die zijn eerste race voor Meyer Shank Racing reed wist in de slotfase van de race Alex Palou nipt achter zich te houden. Palou finishte als tweede, met Simon Pagenaud op plaats driie. Rinus Veekay kwam na een mislukte laatste pitstop als achtste over de eindstreep.

Na het zwaaien van de groene vlag wist polesitter Scott Dixon de leiding te behouden, maar werd voor Turn 3 gepasseerd door Colton Herta. Ook Rinus Veekay zou Dixon passeren, waarna de Nederlander ook voorbij Herta zou gaan voor de leiding in de race. Deze zou hij tot zijn eerste pitstop weten te behouden, welke hij iets eerder moest maken dan zijn concurrentie.

De vroege pitstop van Veekay bleek een gelukje te zijn, aangezien twee ronden later Stefan Wilson bij het aanremmen van de pits crashte, waardoor de pits werd gesloten. Waar Colton Herta zijn pitstop had gemaakt en de leiding over had genomen van Veekay, had Dixon nog niet gestopt en viel uiteindelijk zelfs zonder brandstof stil. De Ganassi Racing coureur slaagde er in om de zijn pitcrew te bereiken, maar vervolgens duurde het lang voordat de motor herstart kon worden. Zo liep Dixon een ronde achterstand op. Ditzelfde overkwam Alexander Rossi, waardoor al vroeg in de race twee voormalig winnaars van de race grote achterstand opliepen.

Nadat de race weer vrij was gegeven nam Conor Daly de leiding over, welke Veekay via een slipstream op sleeptouw kon nemen. Het Ed Carpenter Racing team koos er vervolgens voor om Daly en Veekay vroeg binnen te laten komen voor hun tweede stop, waardoor ze op een iets andere pitstopstrategie kwamen te staan dan de concurrentie.

Lange tijd hoefde de race niet te worden geneutraliseerd, totdat Graham Rahal na zijn derde pitstop een verkeerd gemonteerd linker achterwiel verloor en in de muur van Turn 2 crashte. Dit veroorzaakte de tweede neutralisatie van de race.

Alex Palou nam na de tweede neutralisatie de leiding over en leidde voor Helio Castroneves, Pato O’Ward, Ryan Hunter-Reay en Rinus Veekay. Veekay zou met een slechte laatste pitstop echter veel plaatsen verliezen, waarmee hij uit de kopgroep verdween. Voor Hunter-Reay verliep de laatste pitstop echter veel dramatischer: hij kwam te hard de pits binnen, overtrad de snelheidslimiet en kreeg een drive-through penalty.

In de eindfase van de race ontstonden er twee strategieën: coureurs die vol gas naar de finish reden en coureurs die brandstof bespaarden. Takuma Sato en Scott Dixon behoorden tot de brandstrofspaarders, terwijl Palou, Castroneves en O’Ward met een extra pitstop zonder brandstof te besparen naar de finish konden rijden.

De coureurs die brandstof aan het besparen waren haalden het niet, waardoor de strijd dus neerkwam op de oorspronkelijke leider. Castroneves en Palou wisselden elkaar de laatste twintig ronden regelmatig af als leider, totdat Castroneves met nog twee ronden te gaan aan de leiding kwam. Vervolgens kwam de Braziliaan verkeer tegen, welke hem aan een slipstream hielp en Palou zo ontnam van de kans om een tegenaanval in te zetten. Zo kwam Castroneves na 500 lange mijlen als eerste over de eindstreep, een halve seconde voor Palou en voormalig teamgenoot Simon Pagenaud.

Volledige uitslag van de race op Indianapolis