Il a fallu une vingtaine de kilomètres d'intense bataille pour voir 10 des 181 coureurs au départ d'Orihuela prendre une minute d'avance et former l'échappée du jour. Markel Irizar (Trek-Segafredo), Marc Soler (Movistar), Marco Haller (Katusha-Alpecin), Bert-Jan Lindeman (LottoNL-Jumbo), Tobias Ludvigsson (FDJ), Anthony Turgis (Cofidis), Lluis Mas et Diego Rubio (Caja Rural-Seguros RGA), Conor Dunne (Aqua Blue Sport) et Ricardo Vilela (Manzana Postobon) étaient alors partis pour passer l'essentiel de la journée à l'avant. Mais l'équipe Cannondale-Drapac ne leur a jamais laissé une marge supérieur à 3 minutes.
Marc Soler (Movistar) et Tobias Ludvigsson (FDJ) ont profité de la première ascension de l'alto de Puig Llorença, à 45km de l'arrivée, pour s'isoler à l'avant de la course. Au sommet, le peloton toujours emmené par les Cannondale n'était plus pointé qu'à 1'50”. Les hommes en vert ont peu à peu repris les coureurs intercalés et l'avance du duo de tête est retombée à 1 minute au moment d'entrer dans les 25 derniers kilomètres. Ils ont finalement été repris à 6km du but et le Team Sky a pris la situation en main.
Les attaques de Romain Bardet (AG2R-La Mondiale) et Richard Carapaz (Movistar) dans la dernière ascension ont été neutralisées par Mikel Nieve (Team Sky). Chris Froome (Team Sky) a ensuite accéléré à 500m du but pour filer vers sa quatrième victoire d'étape sur l'épreuve espagnole et consolider son maillot rouge à la veille du jour de repos.
