A 33 éves Hamiltonnak ez volt az idei hatodik, és pályafutása 68. futamgyőzelme, Monzában ötödször diadalmaskodott.
A második helyen Kimi Räikkönen, a Ferrari finn pilótája végzett, neki ez karrierje 100. dobogós helyezése, míg harmadikként honfitársa, Valtteri Bottas (Mercedes) zárt.
A rajtnál az első sorból induló két Ferrari sikeresen tartotta maga mögött a Mercedes versenyzőit, az első kanyarba Räikkönen fordult el elsőként, mögötte Vettel és Hamilton érkezett. A következő féktávon Hamilton a külső íven haladva megpróbálta megelőzni Vettelt, ám a kanyarba befordulva a két autó összeért, Vettel megpördült, Hamilton viszont tovább tudott haladni. Mivel a rajt pillanatában a mezőny hátsó felében történt egy kisebb ütközés, a versenybíróság a pályára küldte a biztonsági autót, ez alatt Vettel kiment a boxba, és autóján kerekeket, valamint első vezetőszárnyat cseréltek a szerelők.
A Safety Car a negyedik kör kezdetén állt ki a mezőny elől, az újraindításnál Hamilton azonnal megelőzte a célegyenesben Räikkönent, a finn pilóta azonban a következő kanyar előtt visszatámadt és egy határozott előzéssel visszaszerezte az első helyet. Vettel ekkor a 16. pozícióban száguldott, a harmadik helyen Max Verstappen (Red Bull) haladt.
Räikkönen a 20. körben kiállt kerékcserére, Hamiltont viszont csak a 28. körben hívta ki a boxba a Mercedes, és a brit címvédő nem tudott Räikkönen elé visszatérni a pályára. Vettel időközben felzárkózott ötödiknek, majd kihajtott a boxba friss abroncsokért és tizedikként folytatta a versenyt.
A vezetést ideiglenesen Hamilton csapattársa, a start óta ugyanazokon a gumikon száguldó finn Valtteri Bottas vette át, és tőle a Mercedes rádión azt kérte, hogy ne engedje maga elé Räikkönent, akit így Hamilton néhány kör alatt utol tudott érni.
Bottas aztán a 36. kör végén állt ki a boxba kerékcserére, így az élen visszaállt a korábbi sorrend, Räikkönen, Hamilton és Verstappen száguldott a dobogós helyeken, Vettel pedig hetedik volt.
Räikkönen autójának hátsó gumijai a hajrá kezdetére látványosan elkoptak, felhólyagosodtak, így a finn versenyzőnek egyre nehezebb feladattá vált maga mögött tartani Hamiltont. Vettel ekkor már feljött ötödiknek, ám nem sok esélye volt arra, hogy ennél a pozíciónál előrébb zárjon.
Hamilton nyolc körrel a leintés előtt elérkezettnek érezte a pillanatot egy határozott és agresszív előzésre, amelyet hibátlanul végre is hajtott a célegyenes végén, Räikkönennek pedig a kopott gumikkal nem maradt esélye a védekezésre.
Időközben Verstappent öt másodperces időbüntetéssel sújtotta a versenybíróság, mert egy alkalommal úgy védekezett Bottasszal szemben, hogy meglökte a Mercedest. Ez azt jelentette, hogy ha Bottas öt másodpercen belül ér célba Verstappen mögött, akkor hivatalosan előtte végez.
Verstappen dühösen és káromkodva reagált a csapatrádión a büntetés hírére, majd kijelentette, hogy minden eszközzel maga mögött tartja Bottast, még akkor is, ha így az ötödikként száguldó Vettel is öt másodpercen belül kerül hozzá. Ez végül meg is történt, a holland pilóta így harmadikként ért célba, de valójában ötödikként zárt.
A vb két hét múlva, Szingapúrban folytatódik.
Végeredmény, Olasz Nagydíj, Monza (53 kör, 306,72 km, a pontszerzők):
1. Lewis Hamilton (brit, Mercedes) 1:16:54.484 óra
2. Kimi Räikkönen (finn, Ferrari) 8.705 másodperc hátrány
3. Valtteri Bottas (finn, Mercedes) 14.066 mp h.
4. Sebastian Vettel (finn, Ferrari) 16.151 mp h.
5. Max Verstappen (holland, Red Bull) 18.208 mp h.
6. Romain Grosjean (francia, Haas) 56.320 mp h.
7. Esteban Ocon (francia, Force India) 57.761 mp h.
8. Sergio Perez (mexikói, Force India) 58.678 mp h.
9. Carlos Sainz Jr. (spanyol, Renault) 1:18.140 perc h.
10. Lance Stroll (kanadai, Williams) 1 kör h.
pole pozíció: Räikkönen
A vb-pontversenyek állása 14 futam után (még 7 van hátra):
pilóták:
1. Hamilton 256 pont
2. Vettel 226
3. Räikkönen 164
4. Bottas 159
5. Verstappen 130
6. Daniel Ricciardo (ausztrál, Red Bull) 118
7. Nico Hülkenberg (német, Renault) 52
8. Kevin Magnussen (dán, Haas) 49
9. Perez 44
10. Fernando Alonso (spanyol, McLaren) 44
11. Ocon 43
12. Grosjean 35
13. Sainz 32
14. Pierre Gasly (francia, Toro Rosso) 28
15. Charles Leclerc (monacói, Sauber) 13
16. Stoffel Vandoorne (belga, McLaren) 8
17. Marcus Ericsson (svéd, Sauber) 6
18. Stroll 5
19. Brendon Hartley (új-zélandi, Toro Rosso) 2
csapatok:
1. Mercedes 415 pont
2. Ferrari 390
3. Red Bull 248
4. Renault 84
5. Haas 84
6. McLaren 52
7. Toro Rosso 30
8. Force India 28
9. Sauber 19
10. Williams 5