Prost mène devant Senna et les deux Ferrari, et Piquet dépasse les deux Benetton pour la cinquième place. Malgré les inquiétudes dans le stand McLaren concernant une consommation de carburant trop élevée (les relevés de carburant dans les voitures indiquaient moins de carburant utilisé que ce que la télémétrie Honda indiquait à l’équipe), Ron Dennis aurait été prêt à laisser ses pilotes tomber en panne sèche au détriment d’une saison parfaite si cela leur apprenait à être plus conservateurs étant donné leur avantage évident sur le terrain, bien que finalement les relevés de bord se soient avérés corrects. Prost a maintenu un avantage de deux secondes sur Senna jusqu’aux arrêts aux stands à la mi-course, tandis qu’un arrêt précoce de Berger au 22e tour a permis à son coéquipier Alboreto de passer en troisième position. Alors que les deux McLaren se font la course en tête, elles s’éloignent encore du peloton à raison de parfois une seconde par tour.
Senna fait son arrêt au stand trois tours avant Prost, ce qui lui permet de prendre la tête grâce à un arrêt lent de Prost avec une roue avant qui colle, mais le trafic sur la ligne droite du Mistral (y compris un Piquet peu serviable qui a très probablement apprécié de voir Senna perdre la tête au profit de Prost de près) et un problème de boîte de vitesses permettent à Prost de se rapprocher de lui et de le dépasser au 61e tour alors qu’ils doublent Alex Caffi et Pierluigi Martini au virage de Signes. Pendant ce temps, Berger récupère la troisième place, mais Alboreto le dépasse à nouveau pendant les arrêts aux stands, tandis que Mansell subit son septième abandon consécutif, abandonnant au 49e tour avec des problèmes de suspension, alors qu’il était en retrait depuis plusieurs tours avec une perte de puissance de son moteur V8 Judd. Après être retourné aux stands et s’être nettoyé, l’Anglais a quitté le circuit profondément déçu par les performances de la Williams, alimentant les spéculations de la presse selon lesquelles il quitterait l’équipe à la fin de l’année pour rejoindre Ferrari après que l’équipe italienne ait annoncé qu’elle ne garderait pas Alboreto pour 1989. Bien que les rumeurs se soient avérées exactes, Mansell a continué à nier qu’il rejoignait Ferrari.
Dans les derniers tours, Prost se détache alors que les problèmes de boîte de vitesses de Senna continuent, perdant plusieurs vitesses. Le Brésilien finit finalement à près de 32 secondes du Français, bien qu’il ait encore près de 35 secondes d’avance sur Alboreto, le dernier homme du tour de tête. Berger est quatrième devant Piquet, lui aussi victime de problèmes de boîte de vitesses en fin de course ; le dernier point revient à la Benetton de Nannini. La France est la première fois depuis le Grand Prix de Monaco 1987 qu’Alboreto termine devant son coéquipier dans une course où ils terminent tous les deux. Pendant la course, Alboreto avait l’avantage d’une voiture presque parfaitement équilibrée, tandis que Berger se plaignait d’un sous-virage sévère, ce qui n’était pas nécessaire dans le virage à grande vitesse de Signes à la fin du Mistral.
Le tour le plus rapide de la course, un 1:11.737 réalisé par Prost au 45e tour, est plus de deux secondes plus lent que le 1:09.548 réalisé par Piquet dans une Williams à moteur Honda l’année précédente – une conséquence des restrictions imposées aux moteurs turbo cette saison, la différence majeure étant les vitesses atteintes sur la ligne droite du Mistral, désormais longue d’un kilomètre. En 1987, les voitures turbo les plus rapides (à moteur Honda) ont été chronométrées à 325 km/h (202 mph) sur la ligne droite. En 1988, la vitesse maximale a été enregistrée à 311 km/h.
Pour Prost, c’était sa troisième victoire dans son Grand Prix national après avoir gagné en 1981 à Dijon (sa première victoire en Grand Prix) et en 1983 au Paul Ricard. A ces deux occasions, il avait piloté pour l’équipe d’usine Renault.