Nella prima parte di corsa, tutta in pianura, scatta la fuga di giornata composta da tre corridori: l'eritreo Natnael Berhane della Dimension Data, il russo Sergey Lagutin della Gazprom-Rusvelo e il colombiano Daniel Felipe Martinez della Wilier Selle Italia. Il gruppo tiene sempre sotto controllo gli attaccanti e li riprende a Biella, poco prima di intraprendere la salita di Oropa, lunga quasi 12 chilometri con una pendenza media del 6,2% e punte del 13%. Si tratta della Montagna Pantani di questo Giro: nel 1999, infatti il Pirata accusò un problema meccanico nei primi metri dell'ascesa ma riuscì a tornare in sella, a superare 49 corridori e a trionfare scrivendo una pagina indelebile del ciclismo.

Il primo a tentare l'attacco è Quintana che si alza più volte sui pedali e stacca i migliori. Dumoulin però è in forma straordinaria e inesorabilmente recupera terreno portandosi dietro Zakarin e Landa. Nel chilometro finale l'olandese aggancia Quintana e va a scattare sul traguardo precedendo di 3" il russo della Katusha, di 9" lo spagnolo della Sky e di 14" il colombiano della Movistar, favorito della vigilia. In difficoltà Thibaut Pinot (quinto a 35") e Vincenzo Nibali (settimo a 43"). Tom Dumoulin consolida così la maglia rosa e in classifica generale ha ora 2'47" di vantaggio su Nairo Quintana e 3'25" su Thibaut Pinot. Nibali è quarto a 3'40". Domenica è in programma la 15esima tappa di 199 chilometri da Valdengo a Bergamo con due Gran Premi della Montagna e la salita di Bergamo Alta nel tratto conclusivo.