Valverde do samego końca musiał walczyć o zwycięstwo, a na ostatniej prostej goniąca grupa miała Hiszpana, a także uciekającego z nim Domenico Pozzovivo (Ag2R La Mondiale), w zasięgu wzroku i najszybsi kolarze z tej grupy już rozpoczęli sprint do mety. Kolarz Movistar zachował jednak resztkę sił i finiszował kilka metrów przed rywalami. Zmęczony Pozzovivo, z kolei, został wchłonięty przez grupę i finiszował na piątym miejscu.
Valverde i Pozzovivo odjechali od peletonu na 40 kilometrów przed metą, gdy na podjeździe pod Campi di Annibale rozpoczęły się ataki faworytów. Wcześniej peleton, głównie ekipy Movistar i Bardiani CSF, skasowały ucieczkę, która uformowała się na 15 kilometrze wyścigu. W skład grupy uciekinierów weszli Matthias Brandle (IAM Cycling), Thomas Damuseau (Giant-Shimano), Niccolo Bonifazio (Lampre-Merida), Daniel Teklehaimanot i Dennis Van Niekerk (MTN Qhubeka), Ben Gastauer (Ag2R La Mondiale) i Kiel Reijnen (United Healthcare). Ich przewaga sięgnęła siedmiu minut, ale gdy na trasie rozpoczęły się najważniejsze podjazdy – w tym trudny Rocca Massima, peleton przyspieszył. Kulminacja nastąpiła właśnie na brukowanym Campi di Annibale, gdzie ruszył najpierw Valverde, poprawił jego kolega z ekipy – Nairo Quintana, a potem Pozzovivo, do którego dołączył Valverde. Ta dwójka oderwała się od reszty stawki i zgodnie współpracując powiększała swoją przewagę na kolejnych kilometrach, krętych, prowadzących wąskimi i brukowanymi uliczkami wokół Rzymu.
Gdy na 7 kilometrów przed kreską przewaga tej dwójki wynosiła już prawie minutę, niemal pewne było, że między sobą rozegrają walkę o zwycięstwo. Ostatnie dwa kilometry to jednak szaleńcza pogoń kilkudziesięcioosobowej grupy, która do końca goniła uciekającą dwójkę. Na 150 metrów finisz rozpoczął Valverde, natomiast zmęczony Pozzovivo nie miał już sił, by odpowiedzieć na przyspieszenie kolarza Movistar i został wchłonięty przez grupę na 15 metrów przed metą. Hiszpan, natomiast, do samego końca walczył o zwycięstwo i zaledwie o kilka metrów obronił się przed finiszującymi kolarzami, z których najszybszy był Davide Apollino (Ag2R La Mondiale) przed Sonnym Corbrellim (Bardiani CSF).
Wyniki:
- 1 Alejandro Valverde Belmonte (Spa) Movistar Team 4:45:45
- 2 Davide Appollonio (Ita) AG2R La Mondiale 0:00:01
- 3 Sonny Colbrelli (Ita) Bardiani CSF
- 4 Antonio Parrinello (Ita) Androni Giocattoli
- 5 Domenico Pozzovivo (Ita) AG2R La Mondiale
- 6 Alessandro Bazzana (Ita) UnitedHealthcare Professional Cycling Team
- 7 Jarlinson Pantano (Col) Colombia
- 8 Philippe Gilbert (Bel) BMC Racing Team
- 9 Simon Geschke (Ger) Team Giant-Shimano
- 10 Mauro Finetto (Ita) Yellow Fluo
- 11 Angel Vicioso Arcos (Spa) Team Katusha
- 12 Filippo Pozzato (Ita) Lampre-Merida
- 13 Reto Hollenstein (Swi) IAM Cycling
- 14 Christopher Sutton (Aus) Team Sky
- 15 Matthias Brandle (Aut) IAM Cycling
- 16 Daniele Ratto (Ita) Cannondale
- 17 Alexey Lutsenko (Kaz) Astana Pro Team
- 18 Enrico Battaglin (Ita) Bardiani CSF
- 19 Miguel Angel Rubiano Chavez (Col) Colombia
- 20 Yannick Eijssen (Bel) BMC Racing Team
- 21 Georg Preidler (Aut) Team Giant-Shimano
- 22 Eduard Vorganov (Rus) Team Katusha
- 23 Jonathan Fumeaux (Swi) IAM Cycling
- 24 Dominik Nerz (Ger) BMC Racing Team
- 25 Sergio Pardilla (Spa) MTN - Qhubeka
- 26 Patrick Schelling (Swi) IAM Cycling
- 27 Marcel Wyss (Swi) IAM Cycling
- 28 Julien Berard (Fra) AG2R La Mondiale
- 29 Diego Rosa (Ita) Androni Giocattoli
- 30 Guillaume Bonnafond (Fra) AG2R La Mondiale
- 31 Matteo Rabottini (Ita) Yellow Fluo
- 32 Salvatore Puccio (Ita) Team Sky
- 33 Igor Anton Hernandez (Spa) Movistar Team
- 34 Winner Anacona Gomez (Col) Lampre-Merida 0:00:06
- 35 Sebastian Henao Gomez (Col) Team Sky
- 36 Alexander Kolobnev (Rus) Team Katusha
- 37 Cayetano José Sarmiento Tunarrosa (Col) Cannondale
- 38 Franco Pellizotti (Ita) Androni Giocattoli
- 39 Tanel Kangert (Est) Astana Pro Team
- 40 Tom Dumoulin (Ned) Team Giant-Shimano
- 41 Tobias Ludvigsson (Swe) Team Giant-Shimano
- 42 Hubert Dupont (Fra) AG2R La Mondiale
- 43 Edoardo Zardini (Ita) Bardiani CSF
- 44 Stefano Pirazzi (Ita) Bardiani CSF
- 45 Ivan Basso (Ita) Cannondale
- 46 Matteo Montaguti (Ita) AG2R La Mondiale 0:00:11
- 47 Johann Tschopp (Swi) IAM Cycling
- 48 Warren Barguil (Fra) Team Giant-Shimano
- 49 Ben Hermans (Bel) BMC Racing Team 0:00:13
- 50 Samuel Sanchez Gonzalez (Spa) BMC Racing Team
- 51 Francesco Manuel Bongiorno (Ita) Bardiani CSF 0:00:33
- 52 Luca Paolini (Ita) Team Katusha
- 53 Rinaldo Nocentini (Ita) AG2R La Mondiale
- 54 Nairo Alexander Quintana Rojas (Col) Movistar Team 0:00:46
- 55 Joshua Edmondson (GBr) Team Sky 0:00:50
- 56 Darwin Atapuma Hurtado (Col) BMC Racing Team 0:01:13
- 57 Andriy Grivko (Ukr) Astana Pro Team 0:01:29
- 58 Ben Gastauer (Lux) AG2R La Mondiale 0:06:40
- 59 Rafael Andriato (Bra) Yellow Fluo 0:07:50
- 60 Marc de Maar (AHo) UnitedHealthcare Professional Cycling Team
- 61 Lawrence Warbasse (USA) BMC Racing Team
- 62 Marco Frapporti (Ita) Androni Giocattoli 0:09:06
- 63 Kristian Sbaragli (Ita) MTN - Qhubeka
- 64 Dennis van Niekerk (RSA) MTN - Qhubeka
- 65 Thomas Damuseau (Fra) Team Giant-Shimano
- 66 Simone Ponzi (Ita) Yellow Fluo
- 67 Francisco José Ventoso Alberdi (Spa) Movistar Team
- 68 Manuel Quinziato (Ita) BMC Racing Team
- 69 Marcel Aregger (Swi) IAM Cycling
- 70 Benjamin Day (Aus) UnitedHealthcare Professional Cycling Team
- 71 Dmitriy Muravyev (Kaz) Astana Pro Team
- 72 Andrey Zeits (Kaz) Astana Pro Team
- 73 Maxim Iglinskiy (Kaz) Astana Pro Team
- 74 Fabio Taborre (Ita) Yellow Fluo
- 75 Francesco Failli (Ita) Yellow Fluo
- 76 Rudiger Selig (Ger) Team Katusha
- 77 Johannes Fröhlinger (Ger) Team Giant-Shimano
- 78 Angelo Pagani (Ita) Bardiani CSF
- 79 Daniel Teklehaimanot (Eri) MTN - Qhubeka
- 80 Dario Cataldo (Ita) Team Sky
- 81 Paolo Longo Borghini (Ita) Cannondale
- 82 Nathan Earle (Aus) Team Sky
- 83 Ben Swift (GBr) Team Sky
- 84 Maxim Belkov (Rus) Team Katusha
- 85 Luca Dodi (Ita) Lampre-Merida
- 86 Stefano Locatelli (Ita) Bardiani CSF
- 87 Daniele Colli (Ita) Yellow Fluo
- 88 Tom Stamsnijder (Ned) Team Giant-Shimano
- 89 Ian Boswell (USA) Team Sky
- 90 Dmitriy Kozonchuk (Rus) Team Katusha
- 91 Andrea Zordan (Ita) Androni Giocattoli
- 92 Sacha Modolo (Ita) Lampre-Merida
- 93 Dayer Uberney Quintana Rojas (Col) Movistar Team 0:16:56
- 94 Kiel Reijnen (USA) UnitedHealthcare Professional Cycling Team 0:19:29
- 95 Edward Fabian Diaz Cardenas (Col) Colombia
- 96 Davide Frattini (Ita) UnitedHealthcare Professional Cycling Team
- 97 Adrien Niyonshuti (Rwa) MTN - Qhubeka
- 98 Matthias Krizek (Aut) Cannondale
- 99 Darwin Ferney Pantoja Tobar (Col) Colombia
- 100 Enrico Barbin (Ita) Bardiani CSF
- 101 Songezo Jim (RSA) MTN - Qhubeka
- DNS Fredrik Carl Wilhelm Kessiakoff (Swe) Astana Pro Team
- DNS Jani Tewelde (Eri) MTN - Qhubeka
- DNS Lucas Euser (USA) UnitedHealthcare Professional Cycling Team
- DNS Christopher Jones (USA) UnitedHealthcare Professional Cycling Team
- DNF Marco Bandiera (Ita) Androni Giocattoli
- DNF Manuel Belletti (Ita) Androni Giocattoli
- DNF Johnny Hoogerland (Ned) Androni Giocattoli
- DNF Jacopo Guarnieri (Ita) Astana Pro Team
- DNF Alberto Bettiol (Ita) Cannondale
- DNF Juraj Sagan (Svk) Cannondale
- DNF Fabio Andres Duarte Arevalo (Col) Colombia
- DNF Jonathan Paredes (Col) Colombia
- DNF Rodolfo Andres Torres Agudelo (Col) Colombia
- DNF Pirmin Lang (Swi) IAM Cycling
- DNF Niccolo Bonifazio (Ita) Lampre-Merida
- DNF Davide Cimolai (Ita) Lampre-Merida
- DNF Andrea Palini (Ita) Lampre-Merida
- DNF Maximiliano Ariel Richeze (Arg) Lampre-Merida
- DNF Pablo Lastras Garcia (Spa) Movistar Team
- DNF Enrique Sanz (Spa) Movistar Team
- DNF Jasha Sütterlin (Ger) Movistar Team
- DNF Meron Russom (Eri) MTN - Qhubeka
- DNF Vladimir Gusev (Rus) Team Katusha
- DNF Martijn Maaskant (Ned) UnitedHealthcare Professional Cycling Team
- DNF Andrea Fedi (Ita) Yellow Fluo