Pourchassé par les Mercedes durant toute la course, Charles Leclerc comble de joie les dizaines de milliers de ' présents autour du circuit, en remportant la deuxième victoire de sa carrière, son deuxième succès consécutif, une semaine après s'être imposé à Spa. Il est le premier pilote Ferrari à gagner à Monza depuis Fernando Alonso en 2010. Sorti en tête de la première chicane, il tient à distance Lewis Hamilton et Valtteri Bottas grâce à la puissance de son moteur tandis que son coéquipier Sebastian Vettel, quatrième, part en tête-à-queue au sixième tour dans la chicane Ascari, et percute Lance Stroll en revenant en piste, ce qui lui vaut dix secondes de pénalité et une course anonyme achevée à un tour des premiers. Hamilton s'arrête le premier au dix-neuvième tour et repart en pneus mediums. Une boucle plus tard, Leclerc chausse des gommes dures, un choix qu'il qualifie à postériori, tout comme son patron Mattia Binotto, comme étant . Hamilton, à portée d'utilisation de son aileron arrière mobile se rapproche tant qu'il lance une attaque à la ' au vingt-troisième tour ; le pilote Ferrari le tasse, l'obligeant à partir dans l'herbe et à couper la chicane. Cette défense musclée vaut à Leclerc un avertissement sous forme de drapeau noir et blanc. Mercedes utilise une stratégie décalée pour tenter de le contrer : Bottas effectue un premier relais plus long, rentrant au stand au vingt-septième tour.