Het was een van de spannendste races van de afgelopen tijd, want Michael Dunlop (MasterMac by Hawk/MD Racing Honda) leidde aanvankelijk met vijfentwintig seconden op tweederde van de raceafstand, maar kreeg bij het verlaten van de pits na zijn tweede stop te maken met een probleem met de sidepod op zijn vizier, waardoor hij op Bray Hill tot stilstand kwam en terugviel naar de vierde plaats.
De race ging op tijd van start om 14.40 uur met bijna perfecte omstandigheden rond de Mountain Course en het was Todd die voor het eerst aan de leiding ging door Glen Helen, zijn voorsprong op Hickman bedroeg slechts 0,037 seconde. Ze werden al snel gevolgd door Harrison, Dunlop, Hickman's teamgenoot Josh Brookes en James Hillier (WTF Racing Honda). De top zes had slechts 3,5 seconden voorsprong, maar Brookes viel al snel uit en viel uit bij Handley's nadat zijn ketting eraf was gelopen.
Todd behield zijn voorsprong bij Ballaugh, slechts 0,166 seconde voor de nieuwe tweede rijder Harrison en het was nu Dunlop op de derde plaats terwijl Hickman terugzakte naar de vierde plaats. Maar bij Ramsey had Todd zijn voorsprong op Harrison uitgebreid naar 1,18 seconden, hoewel Hickman de snelste rijder was van Ballaugh tot Ramsey. James Hind, vijfde in de Supersport-race van zaterdag, was een andere uitvaller, net als Shaun Anderson.
Een openingsronde van 134,417 mijl per uur gaf Todd een voorsprong van 2,2 seconden op Dunlop (134,118 mijl per uur), geholpen door de beste sectortijd ooit van de Bungalow naar Cronk Ny Mona, maar Harrison (134,048 mijl per uur) was slechts een halve seconde verder terug met Hickman (133,754 mijl per uur) nog steeds op de vierde plaats. Hillier (132,172 mijl per uur) en Jamie Coward (131,627 mijl per uur) van KTS Racing waren nu vijfde en zesde voor Conor Cummins, John McGuinness, David Johnson en Mike Browne, waarbij de laatste officieel de snelste Aprilia-rijder ooit werd op het Mountain Circuit.
Dunlop was het snelst bij Glen Helen en verkleinde Todd's voorsprong tot 1,5 seconde en hoewel Hickman dichter bij Harrison kwam, het gat tussen hen was nu nog maar drie tienden van een seconde, verloor hij weer een seconde op de leiders. Coward kwam ook dichter bij Hillier, de achterstand was nu 2,2 seconden.
Dunlop reed over Ballaugh Bridge met een halve seconde voorsprong en bij de tweede doorkomst van de Ramsey Hairpin breidde hij zijn voorsprong op Todd uit tot 4,4 seconden, met de snelste sectortijd ooit tussen de twee chronopunten.
Dunlop zat binnen het ronderecord op Ramsey en hoewel hij net te kort kwam, zorgde een tweede ronde van 135,543 mijl per uur ervoor dat hij negen seconden sneller was. Hickman (134,701 mijl per uur) was dankzij een zeer sterke Mountain serie opgeklommen naar de tweede plaats, vier tienden van een seconde voor Todd (133,980 mijl per uur), terwijl Harrison (133,234 mijl per uur) terrein bleef verliezen op de vierde plaats.
Hillier (131,898 mijl per uur) en Coward (132,098 mijl per uur) bleven de vijfde en zesde plaats vasthouden voor McGuinness, Cummins, Johnson en Browne, waarbij de laatste maar een fractie verwijderd was van zijn allereerste 130 mijl per uur ronde.
Hickman verloor echter tijd in de pits en viel terug naar de derde plaats bij Glen Helen in de derde ronde, vijf seconden achter Todd en nog eens negen achter de tempo bepalende Dunlop, die op de baan Harrison passeerde en nu ook de eerste man was op de baan. Dat pakte voor Harrison zeer goed uit, die de Noord-Ier in het vizier kon houden en daardoor zienderogen op Hickman in liep.
Dunlop breidde zijn voorsprong uit bij elk meetpunt en op de helft van de race had hij 17,3 seconden voorsprong op Todd, terwijl Hickman nu vier seconden achterstand had op Todd. Harrison reed op een comfortabele vierde plaats, maar Coward had Hillier nu ingehaald voor de vijfde plaats, zij het met slechts 0,3 seconde verschil. Cummins viel vanaf de negende plaats terug bij de pits, net als Phil Crowe en Rob Hodson, terwijl 16-voudig winnaar Ian Hutchinson uitviel bij Windy Corner.
Met een snelheid van 135,235 mijl per uur in de vierde ronde kon Dunlop zijn voorsprong op Todd verder uitbouwen tot 25,1 seconden toen hij binnenkwam voor zijn tweede pitstop, maar de strijd om de derde plaats werd heviger toen Harrison, die profiteerde van een sleep van Dunlop, een persoonlijke beste ronde van 135,185 mijl per uur neerzette en twee seconden voorsprong nam op Hickman. Coward (132,655 mijl per uur) zette ook een nieuwe persoonlijke recordtijd neer en nam de vijfde plaats in handen, terwijl McGuinness nu zesde staat.
Er volgde echter een drama nadat Dunlop de pits had verlaten omdat zijn nieuwe vizier niet goed vastgeklikt zat en hij stopte op Bray Hill en verloor kostbare tijd om het te repareren. Drama was er ook bij Todd, wiens M 1000 RR niet wilde starten, waardoor ook hij ontzettend veel tijd verloor en eenmaal de BMW aangeduwd tot zijn verbazing Dunlop voor zich op de baan zag.
Bij de voorlaatste doorkomst bij Glen Helen werd duidelijk hoe groot de schade voor beide coureurs was. Dunlop was teruggevallen naar vierde plaats, Todd lag derde op tien seconden van Hickman, die op zijn beurt maar 1,1 seconde achterstand op Harrison had.
Bij het ingaan van de laatste ronde was het weer veranderd: Hickman leidde Harrison nu met twee seconden voorsprong en Todd, die de beste tijd in de sector Ballaugh-Ramsey van Dunlop had gepakt, had nog slechts 4,7 seconden achterstand, wat alles klaarzette voor een spannende laatste 37,73 mijl.
Hickman, die al eerder in die positie was geweest, verstevigde zijn grip op de race gedurende de ronde en een snelheid van 135,534 mijl per uur in de laatste ronde leverde hem een overwinning van 5,8 seconden op Todd op, met Harrison op het podium als derde. Dunlop moest zich afvragen hoe het had kunnen zijn op de vierde plaats met als enige troost een nieuw Superbike-ronderecord van 135,970 mijl per uur.
2024 Isle of Man TT, uitslag Superbike TT:
| Pos | Rijder | Machine | Sponsor | Tijd / verschil | Snelheid | Replica | |
| 1 | 10 | Peter Hickman | BMW M1000RR K66 | Monster Energy by FHO Racing BMW | 01:42'56.114 | 131.995 | Silver |
| 2 | 8 | Davey Todd | BMW M1000RR K66 | Milwaukee BMW Motorrad | +5.840 | 131.830 | Silver |
| 3 | 3 | Dean Harrison | Honda CBR1000RR SP SC77 | Honda Racing UK | +11.042 | 131.719 | Silver |
| 4 | 6 | Michael Dunlop | Honda CBR1000RR-R Fireblade SP SC82 | MasterMac by Hawk / MD Racing | +26.159 | 131.398 | Silver |
| 5 | 5 | James Hillier | Honda CBR1000RR SP SC77 | WFT Racing | +58.928 | 129.462 | Silver |
| 6 | 1 | John McGuinness | Honda CBR1000RR SP SC77 | Honda Racing UK | +1.01.815 | 129.403 | Silver |
| 7 | 2 | Jamie Coward | Honda CBR1000RR SP SC77 | KTS Racing powered by Steadplan | +1.02.048 | 129.398 | Silver |
| 8 | 20 | Mike Browne | Aprilia - T Bike RSV4 1100 | Mike Browne Racing / IN competition | +1.06.487 | 126.891 | Silver |
| 9 | 14 | Michael Rutter | BMW M1000RR K66 | Bathems Ales | +1.32.482 | 125.214 | Bronze |
| 10 | 23 | Brian McCormack | BMW M1000RR K66 | Roudhouse Macou by FHO | +1.47.530 | 124.925 | Bronze |
| Snelste ronde | |||||||
| 6 | Michael Dunlop | Honda CBR1000RR-R Fireblade SP SC82 | MasterMac by Hawk / MD Racing | 16'38.953 | 135.970 | ||