Vanwege zware regenval op het Shanghai International Circuit werd de race in de eerste drie uur twee keer stilgelegd. Pas in het vierde uur werden de omstandigheden beter en kon er echt geracet worden. Aanvankelijk ging de #8 Toyota aan kop, maar bij de tweede serie pitstops nam de polesittende #7 de leiding over. Kobayashi, Conway en Lopez maakten die tweede pitstop in een ronde waarin het veld toch al door de pitstraat werd geleid en er dus niet op volle snelheid gereden kon worden.

De #8 verloor daarna nog meer tijd vanwege het rode licht aan het einde van de pitstraat, nadat Alonso het stuur had overgenomen van Buemi. Daardoor verkreeg de #7 een voorsprong van ongeveer twintig seconden. Dat liep vervolgens op tot een halve minuut, maar daarna begon de #8 in handen van Nakajima in te lopen op de #7, met Conway in de cockpit.

Het gat werd helemaal gedicht door een Safety Car-fase twintig minuten voor het einde, na een crash van de #17 SMP Racing (Stephane Sarrazin, Matevos Isaakyan en Egor Orudzhev). Na de herstart, met nog zes minuten op de klok, behielden de Toyota’s hun positie en won Conway in de #7 met 1,4 seconde voorsprong op Nakajima in de #8. Jenson Button scoorde met Mikhail Aleshin en Vitaly Petrov in de #11 SMP Racing zijn eerste WEC-podiumplek van het seizoen, op één ronde achterstand van de Toyota’s. Achter de twee Rebellions eindigde de #10 DragonSpeed van onder meer Renger van der Zande als zesde, op drie ronden van de Toyota’s.

In de LMP2 ging de winst voor de derde keer dit jaar naar de #38 Jackie Chan DC Racing van Ho-Pin Tung, Gabriel Aubry en Stephane Richelmi. Ondanks twee late spins van Aubry bleef het de #31 DragonSpeed van Anthony Davidson, Pastor Maldonado en Roberto Gonzalez voor. Racing Team Nederland leek mee te kunnen doen om de derde plaats, maar verloor negen ronden in de pitbox vanwege een versnellingsbakprobleem. De #29 Dallara van Giedo van der Garde, Nyck de Vries en Frits van Eerd werd uiteindelijk zesde.

De #95 Aston Martin van Nicki Thiim en Marco Sorensen triomfeerde in de LM GTE Pro. Het Deense duo finishte als zevende algemeen, nog voor de winnende LMP2-auto. De #81 BMW van Nick Catsburg en Martin Tomczyk had zich als tweede gekwalificeerd in de klasse, maar moest aan de streep genoegen nemen met P6. Matt Campbell, Julien Andlauer en Christian Ried waren met de #77 Porsche de beste in de LM GTE Am.

Uitslag zes uur van Shanghai:

Pos	#	Coureurs	Auto	Klasse	Ronden	Tijd	+
1	7	Kamui Kobayashi   Mike Conway   Jose Maria Lopez	Toyota TS050 Hybrid	LMP1	113	6:01'46.414
2	8	Fernando Alonso   Kazuki Nakajima   Sébastien Buemi	Toyota TS050 Hybrid	LMP1	113	6:01'47.833	1.419
3	11	Jenson Button   Vitaly Petrov   Mikhail Aleshin	BR Engineering BR1	LMP1	112	6:02'12.181	1 Lap
4	1	Andre Lotterer   Bruno Senna   Neel Jani	Rebellion R13	LMP1	112	6:02'29.122	1 Lap
5	3	Mathias Beche   Thomas Laurent   Gustavo Menezes	Rebellion R13	LMP1	110	6:02'04.331	3 Laps
6	10	Renger van der Zande   Ben Hanley   James Allen	BR Engineering BR1	LMP1	110	6:02'34.342	3 Laps
7	95	Marco Sorensen   Nicki Thiim	Aston Martin Vantage AMR	LMGTE PRO	109	6:02'50.597	4 Laps
8	38	Ho-Pin Tung   Stéphane Richelmi   Gabriel Aubry	Oreca 07	LMP2	109	6:02'57.583	4 Laps
9	91	Gianmaria Bruni   Richard Lietz	Porsche 911 RSR	LMGTE PRO	109	6:03'00.126	4 Laps
10	92	Michael Christensen   Kevin Estre	Porsche 911 RSR	LMGTE PRO	109	6:03'05.425	4 Laps
11	97	Maxime Martin   Alex Lynn	Aston Martin Vantage AMR	LMGTE PRO	109	6:03'08.744	4 Laps
12	31	Anthony Davidson   Pastor Maldonado   Roberto Gonzalez	Oreca 07	LMP2	109	6:03'10.596	4 Laps
13	51	James Calado   Alessandro Pier Guidi	Ferrari 488 GTE EVO	LMGTE PRO	109	6:03'54.640	4 Laps
14	81	Nick Catsburg   Martin Tomczyk	BMW M8 GTE	LMGTE PRO	109	6:04'00.198	4 Laps
15	36	Nicolas Lapierre   Pierre Thiriet   André Negrao	Alpine A470	LMP2	109	6:04'03.971	4 Laps
16	67	Harry Tincknell   Andy Priaulx	Ford GT	LMGTE PRO	109	6:04'05.058	4 Laps
17	71	Sam Bird   Davide Rigon	Ferrari 488 GTE EVO	LMGTE PRO	109	6:04'08.467	4 Laps
18	66	Stefan Mücke   Olivier Pla	Ford GT	LMGTE PRO	109	6:04'08.980	4 Laps
19	64	Oliver Gavin   Tommy Milner	Chevrolet Corvette C7R	LMGTE PRO	109	6:04'10.424	4 Laps
20	82	Antonio Felix da Costa   Tom Blomqvist	BMW M8 GTE	LMGTE PRO	108	6:01'48.964	5 Laps
21	77	Christian Ried   Matt Campbell  Julien Andlauer	Porsche 911 RSR	LMGTE AM	108	6:03'05.962	5 Laps
22	56	Jörg Bergmeister   Patrick Lindsey   Egidio Perfetti	Porsche 911 RSR	LMGTE AM	108	6:03'14.662	5 Laps
23	88	Matteo Cairoli  Riccardo Pera  Khaled AI	Porsche 911 RSR	LMGTE AM	108	6:03'17.677	5 Laps
24	37	Nabil Jeffri   Weiron Tan   Jazeman Jaafar	Oreca 07	LMP2	108	6:03'31.154	5 Laps
25	54	Giancarlo Fisichella   Francesco Castellacci   Thomas Flohr	Ferrari 488 GTE	LMGTE AM	108	6:04'02.390	5 Laps
26	98	Pedro Lamy   Paul Dalla Lana   Mathias Lauda	Aston Martin Vantage	LMGTE AM	108	6:04'13.225	5 Laps
27	70	Olivier Beretta   Eddie Cheever III   Motoaki Ishikawa	Ferrari 488 GTE	LMGTE AM	107	6:01'46.887	6 Laps
28	61	Matt Griffin   Mok Weng Sun   Keita Sawa	Ferrari 488 GTE	LMGTE AM	107	6:02'07.814	6 Laps
29	90	Jonathan Adam   Salih Yoluc   Charlie Eastwood	Aston Martin Vantage	LMGTE AM	105	6:02'03.495	8 Laps
30	86	Michael Wainwright   Ben Barker  Thomas Preining	Porsche 911 RSR	LMGTE AM	100	6:02'59.909	13 Laps
31	29	Giedo van der Garde   Nyck de Vries   Frits van Eerd	Dallara P217	LMP2	99	6:03'39.899	14 Laps
32	50	Enzo Guibbert   Romano Ricci   Erwin Creed	Ligier JSP 217	LMP2	88	6:01'47.202	25 Laps
DNF	28	Loic Duval   François Perrodo   Matthieu Vaxivière	Oreca 07	LMP2	108	6:01'09.329	5 Laps
DNF	17	Stéphane Sarrazin   Matevos Isaakyan   Egor Orudzhev	BR Engineering BR1	LMP1	100	5:38'27.411	13 Laps
DNF	4	Oliver Webb   Tom Dillmann   James Rossiter	ENSO CLM P1/01	LMP1	50	3:34'50.212	63 Laps