Une semaine après la course de Détroit, la Formule 1 retrouve le circuit de Montréal. Lors des essais qualificatifs, Didier Pironi surprend les Renault en obtenant sa première pole position de la saison, alors qu'il est toujours le seul représentant de la Scuderia après la mort de Villeneuve. Les monoplaces au losange se contentent de la deuxième et de la troisième place, Arnoux devant Prost. Cela va beaucoup mieux chez Brabham où le turbo BMW se montre enfin performant, avec pour preuve la quatrième place de Piquet. Giacomelli et Watson occupent la troisième ligne, devant Rosberg et Patrese. Les non-qualifiés sont Winkelhock, pourtant cinquième sur la grille à Détroit, Serra et de Villota.
Départ: Les deux Renault s'élancent en tête mais Pironi cale sur la grille. Aussitôt les drapeaux jaunes sont agités. Tous les pilotes parviennent à éviter la Ferrari, sauf le jeune Riccardo Paletti qui partait du fond de la grille. L'Osella percute de plein fouet l'arrière de la Ferrari. Juste devant a lieu un accrochage: Mass percute son équipier Boesel, provoquant deux chocs avec Lees et Salazar.
Aussitôt deux voitures médicales se précipitent pour porter secours à Paletti qui gît inerte dans sa voiture. Le docteur Sid Watkins relève sa visière et s'aperçoit que ses paupières sont closes, ce qui est très mauvais signe. Mais le réservoir de l'Osella a été éventré dans le choc et le liquide s'écoule. L'incendie, inévitable, éclate soudainement, obligeant Watkins et les autres médecins à s'écarter en catastrophe. Le feu est très impressionnant, une épaisse fumée noire se répand sur le circuit. Les commissaires, aidés par Pironi, parviennent à le maîtriser en une vingtaine de secondes, mais la fumée est tellement dense qu'il leur est impossible de secourir le pauvre Italien. La course est évidemment interrompue et tous les pilotes regagnent les stands.
Il faut une demi-heure aux secours pour dégager Paletti de son Osella. Le pilote est ensuite évacué par hélicoptère. Mais il n'y a plus rien faire: l'Italien a sans doute été tué sur le coup, la cage thoracique enfoncée par la colonne de direction.
La course est relancée trois heures après le drame. L'équipe Osella et son deuxième pilote Jean-Pierre Jarier se retirent du Grand Prix. La grille est celle du premier départ, excepté les deux Osella et la Theodore de Lees, accidentée au premier envol. Pironi utilise le mulet suite à l'accrochage avec Paletti.
Deuxième départ: Cette fois-ci aucun incident à signaler, Pironi conserve l'avantage sur les deux Renault d'Arnoux et de Prost.
1er tour: Guerrero est au ralenti suite à des soucis d'embrayage. De même Henton arrête sa Tyrrell dans l'herbe. Pironi mène juste devant Arnoux, puis suivent Prost, Piquet, Watson, Rosberg, de Cesaris, Giacomelli, Cheever et Patrese.
2e: Arnoux déborde Pironi dans la ligne droite de départ et prend le commandement de l'épreuve. Derrière Piquet prend la troisième place à Prost. A l'épingle, Mansell percute violemment Giacomelli. Les deux voitures restent sur le carreau.
3e: Piquet dépasse Pironi en début du tour. Le Français se retrouve ensuite sous la menace de Prost qui le déborde dans la ligne droite de la mi-circuit. Plus loin Rosberg se fait passer par Cheever puis de Cesaris.
Les pilotes franchissent ensuite l'épingle où se trouve pourtant encore l'Alfa de Giacomelli, dans une position dangereuse.
4e: Patrese prend la huitième place à Rosberg. L'Alfa de Giacomelli est enfin dégagée dans l'herbe. Guerrero repart des stands où il était arrêté pour réparer. Il n'effectuera toutefois qu'un seul tour avant d'abandonner pour de bon.
6e: Une ambulance est amenée en bordure de l'épingle afin de secourir Mansell, qui s'est cassé le poignet dans son accrochage avec Giacomelli. Le Britannique est évacué sur une civière.
7e: Watson se fait doubler successivement par Cheever puis de Cesaris.
8e: Très rapide, Cheever passe Pironi.
9e: Piquet se débarrasse d'Arnoux dans la ligne droite principale et prend la tête du Grand Prix. Plus loin de Cesaris double un Pironi dont la Ferrari est décidément bien lente. De même Patrese dépasse Watson. Dans peloton, la Ligier de Laffite devient inconduisible et le Français va devoir abandonner.
10e: Patrese dépasse Pironi à l'épingle.
11e: Piquet mène devant Arnoux (1.3s.), Prost (5.4s.), Cheever (12.1s.), de Cesaris (13.4s.) et Patrese (14.8s.). Henton revient en course, sa Tyrrell ayant été réparée.
14e: Deux secondes d'écart entre Piquet et Arnoux. Patrese dépasse de Cesaris et pointe désormais au cinquième rang.
17e: Rien ne semble arrêter Riccardo Patrese qui se débarrasse de Cheever. Le pilote Ligier est désormais sous la menace de de Cesaris, tandis que Watson attaque Pironi.
18e: Seulement treizième, Lauda revient au stand McLaren pour abandonner, transmission cassée.
19e: Watson dépasse Pironi qui a de plus en plus de problèmes avec son mulet, qui porte bien son nom.
20e: C'est au tour de Daly de doubler Pironi.
22e: Salazar abandonne son ATS en panne dans l'herbe.
23e: De Angelis prend la neuvième place à Pironi.
24e: Pironi rejoint les stands pour faire vérifier sa Ferrari. Il repart très loin dans le peloton, en quinzième position.
25e: De Cesaris prend la cinquième place à Cheever. Après qu'Arnoux lui a pris un tour à la chicane, Surer se fait attaquer par Alboreto. Dans sa précipitation l'Italien manque de peu de frapper le mur.
27e: Patrese est revenu sur Prost, qu'il déborde pour s'emparer de la troisième place.
29e: Arnoux perd le contrôle de sa Renault dans le virage n°12 et part en tête-à-queue. Bien que sa machine soit toujours sur la piste, il cale et ne peut redémarrer. C'est un nouvel abandon pour le Français.
31e: Le moteur de Prost explose: les deux Renault sont donc hors course tandis que les deux Brabham sont en tête.
32e: Piquet mène devant Patrese (26.7s.), de Cesaris (35.2s.), Cheever (37.3s.), Watson (44.2s.) et Daly (46.9s.). Suivent de Angelis, Rosberg, Baldi et Surer.
34e: Pironi revient à son stand, toujours pour faire vérifier sa Ferrari. Il est désormais quatorzième et avant-dernier.
38e: Nouvel arrêt de Pironi, accompagné dans les stands par Mass. Ils restent tout deux stoppés longtemps avant de repartir.
40e: Piquet est en tête devant Patrese (21.3s.), de Cesaris (29.2s.), Cheever (32.2s.), Watson (48.8s.) et Daly (48.8s.).
43e: Alboreto abandonne à l'entrée des stands, boîte de vitesse cassée.
49e: Le moteur de la March de Boesel explose, obligeant son pilote à s'arrêter dans le gazon.
50e: Ayant course gagnée, Piquet lève un peu le pied et laisse Patrese revenir à moins de vingt secondes. De Cesaris et Cheever sont à plus de vingt-cinq secondes.
53e: Relégué à plus d'un tour après une course anonyme, Rosberg revient au stand Williams et met pied à terre, sa boîte refusant de fonctionner.
55e: Patrese est revenu à quinze secondes de son coéquipier.
57e: Surer prend la huitième place à son équipier Baldi.
65e: L'écart entre Piquet et Patrese est tombé à moins de dix secondes.
67e: Cheever tombe en panne d'essence et doit stopper sa Ligier dans l'herbe. La consommation de carburant est le grand problème de cette fin de Grand Prix.
69e: De Cesaris tombe à son tour en panne sèche et doit lui aussi s'arrêter. Il est imité par Daly quelques secondes plus tard. Grâce à ces péripéties, Watson grimpe à la troisième place, suivi par de Angelis et Surer.
70ème et dernier tour: Nelson Piquet remporte sa septième victoire en carrière, la première pour le moteur turbo BMW. Une performance remarquable alors que la semaine précédente à Détroit, le Brésilien n'avait même pas pu se qualifier. Patrese, avec son vieux V8 Ford-Cosworth, assure le doublé pour Brabham et prend la troisième place au championnat. Grâce à ce nouveau podium, Watson conforte quant à lui sa place de leader au général et compte désormais dix points d'avance sur Pironi. De Angelis obtient la quatrième place devant Surer qui marque les premiers points de la saison pour Arrows. Malgré son abandon de Cesaris arrache un point. Sont aussi classés Daly, Baldi, Pironi, Cheever et Mass. Henton, reparti avec de nombreux tours de retard après son souci technique, n'est pas classé. A noter que seuls les trois premiers finissent dans le même tour.
Pendant ce temps Riccardo Paletti a été transporté à l'hôpital Royal Victoria. L'aorte perforée, le diaphragme déchiré, son état est dramatique. Les médecins tentent l'impossible, mais son décès est prononcé peu après. Pour ajouter à la tragédie, les parents du malheureux Italien, venus tout exprès assister au Grand Prix, étaient donc présents dans les tribunes au moment du drame.