Battaglin (Bardini) a devancé les rescapés d'une longue échappée au terme des 164 kilomètres entre Agliè et Oropa, avec plusieurs difficultés au programme. L'Italien Dario Cataldo a pris la deuxième place devant le Colombien Jarlison Pantano.
Dans l'ascension vers le sanctuaire (11,8 km à 6,2%), Uran a lâché prise sur un double démarrage de l'Italien Domenico Pozzovivo, relayé par le Colombien Nairo Quintana. Sur la ligne, Quintana a précédé Uran de 25 secondes selon un pointage officieux.
Un groupe de 21 coureurs s'est échappé dès la première heure de course pour compter jusqu'à 9'15 d'avance et aborder la montée finale avec un avantage de plus de 4 minutes d'avance sur un groupe de contre-attaque, comprenant le Français Pierre Rolland et le Canadien Ryder Hesjedal, et 5'50 sur le peloton.
Dans les derniers kilomètres, le Néerlandais Albert Timmer, alors seul en tête, a vu revenir les anciens compagnons qui se sont disputé la victoire. Battaglin (24 ans), qui avait déjà gagné l'an passé, a enlevé son deuxième succès dans le Giro, le deuxième aussi pour l'équipe Bardiani victorieuse vendredi grâce à l'Italien Marco Canola.