Dixon a passé toute la course aux avants-postes après être parti de la pole. Il a mené 115 des 200 tours, sans pouvoir creuser de gros écarts. Dans les derniers tours, il a résisté à la remontée de Vitor Meira et Marco Andretti. Meira prend finalement une belle deuxième place alors que Andretti Jr doit encore se contenter d'une place nouvelle d'honneur.
Helio Castroneves termine quatrième malgré un changement de nez, sa voiture ayant été endommagée par des débris. Il devance Ed Carpenter, Ryan Hunter-Reay, Hideki Mutoh, Buddy Rice, Darren Manning et Townsend Bell.
Oriol Servia est le mieux placé des pilotes venus du Champ Car, au onzième rang, devant Dan Wheldon, qui a longtemps été un candidat à la victoire avant de devoir composer avec une monoplace instable. Will Power prend la 13ème place, Enrique Bernoldi la 16ème.
Le tiers de la course a été disputé sous drapeau jaune, à cause de nombreux accidents. Le plus important est celui qui a impliqué Tony Kanaan: le Brésilien était en tête lorsqu'il s'est fait doubler par Scott Dixon à l'extérieur, puis par Marco Andretti à l'intérieur.
Ce dernier a gêné Kanaan, qui n'a pas pu prendre la bonne trajectoire. Il a tapé le mur et fait un tête à queue. Sarah Fisher n'a pas pu l'éviter, et la suspension avant gauche de Kanaan s'est brisée dans l'accrochage. Dans sa radio, Tony Kanaan a critiqué une "manoeuvre stupide" de Marco Andretti, qui est pourtant l'un de ses équipiers.
Tomas Scheckter a encore manqué de chance. Le Sud-Africain a dû se retirer de la course à cause d'un problème de transmission alors qu'il se battait pour la victoire.
Ryan Briscoe et Danica Patrick ont abandonné à cause d'un accrochage dans l'allée des stands: en quittant son box, l'Australien a percuté l'Américaine, qui était furieuse après l'accident.
Les pilotes Newman/Haas/Lanigan, l'ancienne équipe de Sébastien Bourdais en Champ Car, n'ont pas vu l'arrivée. Graham Rahal a été le premier pilote à abandonner, dans un accident. Justin Wilson a lui aussi percuté le mur, alors qu'il disputait l'Indy 500 pour la première fois.