Grand Prix Sepeda Motor musim 2013

Dalam kelas utama MotoGP, Lorenzo, bersama dengan para pembalap Repsol Honda Dani Pedrosa dan Marc Márquez bersaing pada sebagian besar musim dalam upaya meraih gelar juara. Lorenzo memenangi balapan pembuka musim di Qatar. Setelah itu rookie Márquez menjadi pemenang termuda kelas utama, saat meraih kemenangan pada Grand Prix perdana di Texas, Amerika. Pedrosa berurutan menang di Jerez - saat Márquez dan Lorenzo bertarung untuk tempat kedua sampai berbenturan di tikungan terakhir - dan Le Mans, sebelum Lorenzo melakukan yang sebaliknya di Mugello, dan Catalunya; di tempat pertama, Márquez keluar dari balapan setelah mendapat kecelakaan saat berada di posisi dua. Di Assen, Lorenzo jatuh dalam latihan bebas dan membuat tulang selangkanya retak. Setelah operasi darurat, dalam laporan awal dinyatakan bahwa ia tidak akan ambil bagian untuk sisa akhir pekan. Namun ia tetap berkompetisi dalam lomba dan finis kelima. Márquez dan Pedrosa masing-masing finis di urutan kedua dan keempat, sementara Valentino Rossi meraih kemenangan pertamanya sejak . Márquez kemudian memenangkan empat balapan berikutnya, dimulai di Sachsenring, saat Lorenzo dan Pedrosa absen karena cedera; Lorenzo karena cederanya di Assen kambuh setelah tabrakan lagi di latihan bebas, sementara Pedrosa diperintahkan untuk beristirahat karena tekanan darahnya rendah, akibat kecelakaan lainnya.