Il disegno della tappa fa gola a molti, e le prime tre ore di gara sono percorse a velocità folli per tentare la fuga. Il gruppo non lascia spazio e la situazione si cristallizza solo dopo un centinaio di chilometri di scatti e controscatti. Sul Passo del Termine, Gran premio della montagna di terza categoria, si forma un drappello di 17 uomini che arriva ad avere un paio di minuti di vantaggio. Dopo lo scollinamento, il percorso è però un toboga con continui saliscendi. Attaccato il Colle di Guaitarola (9,6km al 6,4%), dal gruppo dei fuggitivi evade Ulissi.All'esperto toscano si accodano Warren Barguil (Team Picnic PostNL), Mas, Narvaez, Harper e il duo italiano della Polti formato da Mattia Bais e Ludovico Crescioli. Un'accelerazione di Mas disgrega ulteriormente la fuga, e con lo spagnolo rimangono Harper e Narvaez. Tuttavia, i tre non riescono a trovare un accordo e il loro tentativo viene rintuzzato dal gruppetto da cui erano evasi poco prima, raggiunto nel frattempo da Filippo Zana (Red Bull-Bora), Lennert Van Eetvelt (Lotto Intermarché) e da Christian Scaroni (XDS Astana) e, poco dopo anche da Vlasov.Sulla discesa dal Colle di Guaitarola, una scivolata di Van Eetvelt innesca la caduta dei due compagni con cui aveva completato la rimonta, escludendoli dai giochi per il successo di tappa. Quasi in contemporanea, in testa al drappello, Vlasov prova ad allungare con Mas e Jasper Stuyven (Soudal Quick-Step), che faceva parte dei 17 fuggitivi iniziali. Finita la discesa e attraversata Sestri Levante si torna però a salire verso Colla dei Scioli (5,7km al 6,3%) e sui tre torna quello che rimane della fuga (oltre a Zana, Scaroni e Van Eetvelt perdono contatto Bais, Barguil e Stuyven).Nel tratto più duro della salita, un'accelerazione di Ulissi mette in difficoltà Crescioli, che però rientra nei primi metri di discesa. Discesa che porta all'ultima asperità di giornata, la salita, non classificata come GPM, di Cogorno (4.6 km al 6.7% medio) in cima a cui si trova il traguardo volante. Sulle prime rampe tenta un altro allungo Mas, francobollato da Narvaez. I due si marcano lungo tutta l'ascesa e poi si lanciano in picchiata verso Chiavari, arrivando a giocarsi il successo in volata.Nello sprint a due non c'è storia. Mas prova ad anticipare i tempi, ma l'ecuadoregno non si fa sorprendere e per la terza volta in questo Giro alza le braccia al cielo. Gli uomini di classifica non si prendono rischi e arrivano tutti insieme a poco più di 3', con Eulalio che rimane in Maglia rosa con 27" di vantaggio su Jonas Vingegaard e 1'57" su Thymen Arensman.