Lorenzo z dobrej strony prezentował się również podczas dwóch wcześniejszych eliminacji mistrzostw świat,a za każdym razem ruszając z pole position, jednak wówczas nie zdołał ani razu utrzymać pozycji wywalczonej w kwalifikacjach. W Estoril młody Hiszpan znów startował z pierwszego pola i tym razem udało mu się już odnieść swoje pierwsze zwycięstwo w najbardziej prestiżowej kategorii Moto GP.
Nie oznacza to jednak, że już po starcie wszystko było jasne – Lorenzo początkowo utracił swoją pozycję i na dystansie musiał się sporo namęczyć, by znów przedrzeć się na czoło stawki. Przez ponad dziesięć okrążeń wyścigowi liderowała czwórka zawodników – oprócz Lorenzo w skład czołowej grupy wchodzili także Valentino Rossi, Daniel Pedrosa oraz Andrea Dovizioso, który jako jedyny ani przez moment nie prowadził, a w końcu sam wyeliminował się z walki upadając na jednym z wiraży. Decydujące znacznie dla losów wyścigu miał bardzo ładny atak Lorenzo na prowadzącego Rossiego, na który Hiszpan zdecydował się po pokonaniu piętnastu okrążeń. Od tego momentu nowy lider rozpoczął swoją ucieczkę, szybko uzyskał sporą przewagę i nie dał już sobie wydrzeć zwycięstwa docierając na metę blisko dwie sekundy przed Pedrosą. W końcówce wyraźnie osłabł natomiast Rossi, który niezbyt dobrze dobrał opony i przy dość często mżącym deszczu musiał się zadowolić miejscem na najniższym stopniu podium.
W klasyfikacji łącznej mistrzostw świata po trzech rundach Grand Prix na czele znajduje się dwóch zawodników – zarówno Lorenzo jak i Pedrosa mają po 61 punktów.
Sporo emocji przyniosły także dwa wyścigi motocykli o mniejszej pojemności silnika. W klasie 250cc prowadzenie szybko objął Alvaro Bautista i następnie uzyskawszy bezpieczną przewagę w pełni kontrolując sytuację osiągnął metę na pierwszym miejscu. Jako drugi jechał Davide Simoncelli, jednak w pościg za nim wyruszył Mika Kallio i na ostatnim okrążeniu bardzo zbliżył się do Włocha. Tuż przed metą Fin zaatakował na prostej kończącej wyścig, na co Simoncelli odpowiedział nieco zbyt niebezpiecznym manewrem blokującym, jednak do upadku żadnego z rywali na szczęście nie doszło.
W Portugalii wyścigi rozegrano w nietypowej kolejności – rundę w Estoril zakończyła rywalizacja w klasie 125cc. Przez znaczną część dystansu na czele znajdowała się dwójka Simone Corsi i Joan Olive, którzy właśnie w tej kolejności przekroczyli linię mety. Dla młodego Włocha jest to drugie z rzędu zwycięstwo, które pozwoliło mu umocnić się na pozycji lidera w klasyfikacji łącznej mistrzostw świata.
