En 1991, la FISA decretó nuevas regulaciones para autos deportivos, que estaban obligados a llevar motores de pistón no turboalimentados de 3,5 litros, como los que se usaban en Fórmula 1. Sólo se presentaron 14 coches de la nueva categoría, por lo que la FISA tuvo que aceptar a los coches del grupo C ("categoría 2").

El circuito había sido remodelado en septiembre de 1990, sustituyendo el complejo de pozos construido tras el desastre de 1955 por una instalación de última generación que incluía un centro de control de carreras, un centro de medios y una tribuna de 2.900 asientos. También se acomodaron 46 espacios de boxes, cinco veces el tamaño del espacio de boxes anterior.

Para la carrera, se presentaron 46 coches, mucho menos que el año pasado, cuando se presentaron 57.

Entre los participantes, se encontraban Peugeot, en busca de romper los 400 km/h en Le Mans; Jaguar, ganador de 1988 y 1990, y Sauber-Mercedes, ganador de 1989. Estos dos últimos, los grandes favoritos, pudieron recurrir a sus coches más antiguos e inscribirlos en la categoría 2. Mazda fue el único participante japonés, también en categoría 2.

De los 46 coches, solo 38 pudieron tomar la salida. Esta fue la parrilla de salida más pequeña de la era moderna, y la más pequeña de toda la historia desde 1928, con 33 coches.

A las 16:00, el día estaba nublado pero seco. Los dos Peugeot 905 lideraron la carrera nada más empezar, y empezaron a marcar el ritmo. Ya en la vuelta 2, Alliot perdió una marcha, y Rosberg tomó el liderato.

Durante las primeras paradas de reabastecimiento de combustible, Schneider fue el primero en parar, aunque muy temprano en la carrera (vuelta 7). En la vuelta 10, Rosberg paró en boxes y cambió de piloto a Dalmas, y a la vuelta siguiente, su compañero Alliot también hizo lo mismo con Jabouille, hasta que durante la parada, el vehículo se incendia. Jabouille tuvo que ser empujado al box de su coche hermano y terminó de repostar, ahora en el puesto 22. En este momento, los dos Peugeot se hundieron:

• Dalmas llegó a liderar la carrera con una ventaja de 30 segundos sobre Larrauri, hasta que tuvo que parar en la vuelta 15 por un fallo en el stint de Rosberg; una parada que le costó tres minutos. A las dos vueltas, tuvo que volver a parar, y entonces tuvo una tercera parada para cambiar su caja electrónica. Cuando salió de boxes, ya iba con 11 vueltas perdidas.
• Jabouille, mientras ocurría las paradas de su compañero Dalmas, rompió el motor de su 905 en Indianápolis.

Tras el doble K.O. de Peugeot, los tres Sauber-Mercedes lidearon la carrera, con Schumacher como líder general. El auto Brun perdió terreno gradualmente, en parte por culpa de una fuga de aceite, la cual obligó a hacer retanqueos cortos para permitir recargas de aceite cada media hora. Por su parte, los Jaguar estaban sufriendo por mantener el ritmo, teniendo que funcionar cinco segundos más lento para satisfacer su consumo de combustible, algo que lastró a sus pilotos, excepto a Nielsen, quien iba quinto por detrás de los dos Joest.

El Suntec nº36, que en ese entonces estaba siendo conducido por Martini, tuvo dos problemas en la misma chicane: primero se detuvo al tener la bomba de combustible defectuosa, y tres vueltas después golpeó un bordillo, rompiendo la suspensión. Toda la parte delantera tuvo que ser reconstruida, terminando con 50 vueltas por debajo.

A las 20:00, Schlesser atrapó al Mercedes Junior, conducido por Kreutzpointner, y pasó a liderar la carrera, antes de parar en la vuelta 61 para cambiar a Mass. El equipo Junior hizo lo mismo, pero Wendlinger trompeó en la chicane Dunlop y golpeó la barrera de neumáticos. Para cuando regresó a boxes, el equipo cayó al noveno puesto. El Kremer Porsche de Reuter tuvo una falla en la suspensión trasera, en parte por el aumento de peso de la penalización, que costó 20 minutos.

A punto de entrar en la noche, los otros dos Mercedes iban liderando, con Larrauri en tercer puesto, y el Mazda nº55 en quinto. Sin embargo, durante la sexta hora, se torció la carrera para dos coches:

• A las 21:25, Warwick cayó al noveno puesto tras girar hacia la trampa de grava de Indianápolis por culpa de una falla del motor.
• A las 21:40, Larrauri trajo el Brun Porsche con la suspensión trasera dañada, perdiendo ocho vueltas en las reparaciones.

El Mercedes Junior empezó a remontar: Wendlinger consiguió llevar el coche hasta el tercer puesto, y a las 22:45, Schumacher hizo el récord del circuito: 3:35.5, casi cinco segundos el tiempo de Nissan del año pasado.

A partir de este punto, la mayoría de los coches de Categoría 1 habían sucumbido: Rosberg iba muy debajo cuando se detuvo en Mulsanne, y el segundo Peugeot tuvo que retirarse por problemas con un varillaje de engranajes.

A la 1:00, el Mercedes nº1 iba primero, con 6 minutos de ventaja frente al equipo Junior, mientras que Palmer llevó el Mercedes nº32 a boxes quejándose de problemas de manejo, en parte tras pasar por encima de los escombros del Porsche de Stuck, causando reparaciones que tardaron media hora.

La menor velocidad de Jaguar permitía que sus motores ejerciesen menos presión sobre el sistema, funcionando en 3ª, 4ª y 8ª. Sin embargo, a las 2:30, el tapón de la bomba de combustible del Jaguar de Warwick se aflojó, matando el motor y dejando al piloto tirado en Arnage, aunque logró volver a boxes.

A las 4:00, el Mercedes nº1 le sacaba una vuelta completa al Mercedes Junior, dos al Mazda nº55 y al Jaguar nº35, y cuatro a sus compañeros de equipo, a los dos Joest y al Mazda nº18. Mientras tanto, en la Categoría 1, el Especia nº39 de Graff Racing iba liderando, hasta que su motor empezó a fallar, obligándolos a retirar el coche después de fracasar en repararlo, y entregar el liderato al Especia nº41 de Fedco.

Sin embargo, todo se torció 50 minutos después, cuando Wendlinger, en ese entonces 2º, atascó su Mercedes en 4ª marcha y tuvo que ir a boxes. Perdieron 8 vueltas en boxes y cayeron al 9º puesto, aunque pronto ganaron una posición cuando el Porsche nº57 se retiró de la carrera por una fuga incurable en la caja de cambios.

En la hora 15, los tres Jaguar tuvieron un golpe de mala suerte cada uno:

• Wallace perdió tres vueltas cuando plantó su coche en la grava en la primera chicane.
• Martini se estrelló en Tertre Rouge.
• Acheson golpeó un conejo y tuvo que ir a boxes para una nueva sección de nariz.

Al amanecer, el Sauber-Mercedes tenía problemas de sobrecalentamiento, pero también una ventaja de tres vueltas frente al Mazda y el líder Jaguar. Dickens logró llevar el Mercedes nº32 al décimo puesto, antes de entrar en boxes a las 7:15 y abandonar, después de que el impacto que provocó los daños en el fondo rompió un soporte del motor.

Alrededor de las 9:00, Krosnoff y Jelinski se detuvieron en Arnage, y éste último fue el único que pudo salir. En este momento, el primer Mazda tenía asegurado el 2º puesto, ya que los Jaguar retrocedieron para conservar combustible, mientras que el segundo Mazda, 5º, perdió tiempo para reemplazar un eje de transmisión. El Brun Porsche nº17 iba décimo, hasta que se retrasaron con la reconstrucción de la parte delantera.

A última hora de la mañana, Schumacher trajo el Mercedes sobrecalentado, teniendo que reemplazar una correa de transmisión para la bomba de agua.

A las 12:50, saltó la bomba: Ferté recibió una llamada de radio urgente para que entrara en boxes, ya que el motor se estaba sobrecalentando. Una vez en boxes, se intentó reiniciar el motor, pero las grandes nubes de humo blanco apuntaban a un problema importante. Ferté salió a las 13:28, pero ya con veintitrés minutos de desventaja con el Mazda de Weidler. Y para acabarla, el coche solo duró una vuelta antes de retirarse definitivamente. La causa del abandono fue "una pieza de un dólar": un soporte de alternador roto que permitió que la correa de la bomba de agua se desprendiera. A las 14:00, Weidler cedió el coche a Herbert.

El Mazda nº55 terminaría ganando la carrera, por detrás de los tres Jaguar, conducidos por Davy Jones, Fabi y Nielsen. Kreutzpointner llevó el Sauber-Mercedes nº31 al quinto puesto, mientras que los otros dos Mazda terminaron 6º y 8º; entre ellos, el Joest Porsche #58. Los otros dos Porsche, los de Kremer y Brun, terminaron el top 10. El Cougar nº12 terminó undécimo, y el Especia de Fedco, el único coche de Categoría 1 en terminar la carrera (y por ende, el ganador de Categoría 1), terminó último a 36 vueltas del ganador.

Johnny Herbert no subió al podio con sus compañeros de equipo, ya que terminó la carrera totalmente cansado y deshidratado, llegando incluso a desplomarse al salir del coche.

La victoria de Mazda fue la primera para un fabricante japonés, y no ocurriría otra hasta 2018, con la victoria de Toyota. También fue la primera victoria para un coche con motor rotativo, y la única de la historia, ya que los motores rotativos fueron prohibidos a partir de 1992. Además, Mazdaspeed se convirtió en el primer equipo japonés en ganar las 24 Horas, teniendo que esperar hasta 2004 con la victoria de Team Goh (aunque a manos de un Audi R8).

El ganador del Índice de Eficiencia Energética fue el Sauber-Mercedes nº1, con un consumo de 49,8 litros/100 km, en comparación con los Mazda (52,6) o los Jaguar (54,4).

Tras la victoria, el Mazda 787B fue preservado en el Museo de Mazda en Hiroshima, y en 2011, coincidiendo con el 20 aniversario del triunfo, el 787B nº55 volvió al circuito para una vuelta de demostración. A día de hoy, el 787B es considerado uno de los coches de competición más icónicos de Japón.