Le Néerlandais Tom-Jelte Slagter (Rabobank) tente plusieurs fois de sortir du peloton dans la première de deux courtes ascensions de fin d'étape, présentant une pente maximale de 15 %. Dans la descente qui suit, Rigoberto Urán (Sky) et John Gadret (AG2R La Mondiale) prennent de l'avance. Ils sont repris dans l'ascension finale. Tom-Jelte Slagter s'y montre à nouveau offensif, en compagnie de Joaquim Rodríguez (Katusha). Celui-ci remporte l'étape, avec deux secondes d'avance sur Bartosz Huzarski (NetApp) et Giovanni Visconti (Movistar).
Grâce aux secondes de bonification accordées au vainqueur d'étape, il s'empare du maillot rose, aux dépens de Ryder Hesjedal (Garmin-Barracuda), désormais deuxième à 17 secondes[1].
C'est la première victoire d'étape de Rodríguez au Tour d'Italie, en six participations. Il compte désormais au moins une victoire d'étape dans chacun des trois grands tours.