Le début d'étape, en descente, est rapide et agité en tête de peloton. De nombreuses attaques ont lieu, que différentes équipes ne laissent pas se développer en échappée. Il faut attendre une cinquantaine de kilomètres pour qu'un groupe de vingt-sept prenne suffisamment d'avance. Ce groupe comprend notamment Esteban Chaves, co-leader de l'équipe Mitchelton-Scott, ainsi que Sergio Henao (Sky) et Sam Oomen (Sunweb)[1]. L'équipe BMC assure la poursuite en tête du peloton afin de protéger le maillot rose de Rohan Dennis, et reçoit l'aide des équipes Astana et Bahrain-Merida. Alors que l'avance des échappés culmine à trois minutes, elle n'est plus que d'une minute et 15 secondes au pied de l'ascension de l'Etna[2].
À neuf kilomètres de l'arrivée, le groupe de tête ne comprend plus que neuf coureurs, après des attaques de Robert Gesink et Alessandro De Marchi, Giulio Ciccone tente sa chance à son tour. Esteban Chaves attaque à environ cinq kilomètres de l'arrivée, dans la partie la plus pentue de l'ascension, rattrape Ciccone et part seul[1].
Au sein du peloton, l'équipe Astana impose une vitesse élevée dans l'ascension, de sorte qu'il ne subsiste qu'un groupe d'une vingtaine de coureurs. Quelques accélérations mettent Christopher Froome et Fabio Aru en difficulté, mais tous deux parviennent à refaire le terrain concédé. À 1,5 kilomètre de l'arrivée, Simon Yates attaque et n'est pas suivi. Il revient avec grande facilité sur son coéquipier Chaves à 600 mètres de l'arrivée avant de le laisser franchir le premier la ligne d'arrivée, les deux coureurs célébrant ce doublé de l'équipe Mitchelton-Scott. Un groupe de sept favoris arrive avec 26 secondes de retard, Thibaut Pinot prenant la troisième place au sprint[2],[1].
Rohan Dennis arrive avec plus d'une minute de retard. Il passe à la sixième place du classement général et cède ainsi le maillot rose à Simon Yates. Celui-ci devance Tom Dumoulin de 16 secondes et Esteban Chaves de 26 secondes, les autres coureurs ayant plus d'une minute de retard[1]. Esteban Chaves revêt le maillot bleu de leader du classement de la montagne.