Les 161 coureurs qui composaient toujours le peloton de La Vuelta 2017 au soir de la 18e étape se sont tous élancés du Parc naturel de Redes. Edward Theuns (Trek-Segafredo), Juanjo Lobato (LottoNL-Jumbo) et Laurens De Vreese (Astana) ont rapidement lancé la première échappée avant d'être rejoint par seize coureurs, parmi lesquels les porteurs des maillots à pois Davide Villella (Cannondale-Drapac) et vert Matteo Trentin (Quick-Step Floors). Un groupe de contre s'est constitué dans la première ascension du jour autour de Romain Bardet (AG2R-La Mondiale) et, après 60km, 27 échappés ouvraient la route.
Le peloton n'a pas lancé la poursuite et l'écart s'est envolé jusqu'à 17'40” après 120km. La formation Astana, en tête du classement par équipe, a alors augmenté l'allure tandis que de premières attaques déchiraient le groupe de tête. À 33km du but, le jeune Ivan Garcia Cortina, local de l'étape, s'est isolé à l'avant. Il comptait 1 minute d'avance au moment d'attaquer la dernière ascension du jour, dans laquelle Romain Bardet a fait l'effort pour le rejoindre au sommet, à 15km du but.
Nicolas Roche et Rui Costa, puis Jarlinson Pantano, Floris De Tier, Bob Jungels, Dani Navarro et Thomas De Gendt les ont rejoints dans la plongée vers Gijon, où De Gendt s'est montré le plus puissant pour dominer le sprint. Cette même descente a permis au groupe des favoris de revenir sur Alberto Contador (Trek-Segafredo) à 2,5km du but, après une nouvelle offensive de l'Espagnol. Chris Froome (Team Sky) reste en rouge avant d'affronter l'Angliru.
