L'attesa per la 16a tappa è stata ripagata: Contador si traveste da Pantani sulla salita dedicata al Pirata in questo Giro, il Mortirolo, e riesce a recuperare il terreno perso nella discesa dell'Aprica a causa della caduta di Davide Malacarne che ha spezzato il gruppo di testa. All'imbocco del Mortirolo Aru, Landa e Kruijswijk hanno un vantaggio di 50 secondi sulla maglia rosa che affronta l'ascesa al massimo e riesce a raggiungere il terzetto di testa in pochi chilometri.

Contador prova anche l'azione solitaria e la vittima eccellente è proprio Fabio Aru che libera Landa dal ruolo di gregario (Landa) proseguendo la salita col suo passo. La giornata nera per il corridore dell'Astana prosegue con una foratura ai -20 dal traguardo. Sull'ultima ascesa di giornata per tornare all'Aprica Landa saluta Kruijswijk e Contador involandosi tutto solo verso la seconda vittoria in questo Giro dopo quella conquistata due giorni fa a Madonna di Campiglio. A 38 secondi di distacco arriva prima l'olandese della Lotto Jumbo e poi il Pistolero della Tinkoff-Saxo. Aru chiude settimo a quasi 3 minuti dal compagno di squadra. La nuova classifica generale vede saldamente Contador al comando con 4'02" su Landa e 4'52" su Aru.