Il gruppo resta compatto a lungo. David De La Cruz e Sergio Henao regalano il primo vero tentativo, in testa si crea un gruppo foltissimo di una trentina di corridori con anche Giulio Ciccone e Diego Ulissi. Al traguardo iniziale di Piazza Armerina è Marco Frapporti a farsi trovare al comando, il vantaggio del gruppo di testa è di circa 3'. Avanti però il ritmo cambia presto, considerando anche il finale tutto in salita della tappa, e poco alla volta i distacchi diminuiscono. L'UAE-Team Emirates prova a condurre i giochi, ma l'Astana presto accorcia e riduce il gap. Esteban Chaves e Giulio Ciccone imboccano l'Etna con un'andatura che lascia pensare a un'ipoteca sulla tappa, il colombiano prova ad aumentare il ritmo, ma tra le prime posizioni del gruppo principale danno battaglia anche Fabio Aru e Domenico Pozzovivo. Chris Froome non demorde e sembra pronto a dare il tutto per tutto quando iniziano i 15 km più difficili da gestire. La testa infatti si ricompatta poco alla volta, Ciccone parte all'attacco provando a sorprendere Chaves, ma il colombiano resta in scia per recuperare sul falsopiano e riuscire a trovare il sorpasso a 5 km dal traguardo. La pendenza diventa più dolce quando si avvicina l'Osservatorio Astrofisico e, mentre Froome fatica nel tenere testa al gruppo, Pozzovivo, Yates, Bennet e Pinot provano a staccarsi per andare all'inseguimento del colombiano. Tom Dumoulin non riesce a trovare costanza nel passo. Simon Yates invece non demorde fino all'ultimo e riesce ad agganciare il compagno di squadra, Esteban Chaves però resta al comando e taglia per primo il traguardo. La Mitchelton-Scott chiude con una doppietta, la maglia rosa passa nelle mani di Yates che spodesta Dennis e conquista un vantaggio di 16” su Dumoulin.