Luthi salió como un tiro desde la pole tras apagarse el semáforo para marcar el ritmo inicial de la carrera. Alex Rins, que salía decimosexto, remontó cuatro posiciones ya en las primeras curvas mientras su rival por el título, el francés Johann Zarco, las perdía. Luthi se intentó marchar de todos sus rivales, pero Franco Morbidelli no perdía su estela y Sam Lowes sufría su enésima caída del fin de semana en la tercera vuelta.
Rins ya era décimo y Zarco decimocuarto, con Mattia Pasini y Jonas Folger unidos al grupo de cabeza, aunque este se quedaba descolgado poco después. Rins ya era séptimo en la cuarta vuelta, por detrás de Xavier Vierge, que protagonizó unas buenas primeras vueltas. Pero la remontada del entonces segundo en la provisional iba a durar poco, y en el séptimo giro se fue al suelo sin posibilidad de continuar. Dos vueltas más tarde quien sufrió un percance fue Julián Simón y quedó fuera de carrera, como también poco después Iker Lecuona.
Pasini caía en las últimas vueltas cuando era tercero, lo que dejó a Luthi, Morbidelli y Cortese en la pelea por el triunfo. Morbidelli tomó la iniciativa en la última vuelta, mientras que Luthi preparaba la estrategia clásica de aprovechar el rebufo en la larga recta final, y tras pegarse en ese punto a la moto del italiano, salió de su rebufo en el último momento para superarlo por diez milésimas de segundo.
Luthi se mete de lleno en la pelea por el mundial de Moto2, al concluir duodécimo Zarco y caer Alex Rins. El piloto suizo es ahora segundo con 204 puntos, tres más que Alex Rins (201) y con 22 menos que el francés (226).
Clasificación Moto2 GP Australia
1.- Thomas Luthi (SUI/Kalex) 39:15.891 a 169,9 km/h.
2.- Franco Morbidelli (ITA/Estrella Galicia 0,0 Kalex)a 0.010
3.- Sandro Cortese (GER/Kalex) a 0.530
4.- Lorenzo Baldasarri (ITA/Kalex) a 3.081
5.- Takaaki Nakagami (JPN/Kalex) a 3.815
6.- Jonas Folger (GER/Kalex) a 11.087
7.- Simone Corsi (ITA/Speed Up) a 13.291
8.- Axel Pons (ESP/Kalex) a 16.411
9.- Marcel Schrotter (GER/Kalex) a 17.650
10.- Xavier Vierge (ESP/Tech 3) a 17.665
11.- Xavier Simeon (BEL/Speed Up) a 17.762
12.- Johann Zarco (FRA/Kalex) a 17.796
13.- Jesko Raffin (SUI/Kalex) a 31.575
14.- Edgar Pons (ESP/Kalex) a 34.670
15.- Ratthapark Wilairot (THA/Kalex) a 40.454