Ora è ufficiale: Vincenzo Nibali si aggiudica il secondo Giro d'Italia della sua carriera dopo quello del 2013, indossando la maglia rosa per un solo giorno, l'ultimo, quello più importante della passerella dell'ultima tappa, prevista in questa edizione sul traguardo di Torino. Completano il podio il colombiano Esteban Chaves e lo spagnolo Alejandro Valverde, mentre l'olandese Steven Kruijswijk, a lungo leader della generale, deve accontentarsi solo del quarto posto. L'ultima frazione della maglia rosa, da Cuneo a Torino, si presenta più insidiosa di quanto previsto, con una pioggia battente a creare difficoltà su un tracciato divenuto d'un tratto scivoloso. Gli organizzatori decidono così di neutralizzare il tempo per tutti i corridori una volta entrati nel circuito finale, poi l'attesa volata si chiude con un giallo: il primo a transitare sulla linea d'arrivo, l'italiano Giacomo Nizzolo del Team Trek Segafredo, viene declassato per comportamento scorretto (deviazione non consentita verso le transenne) nei confronti del tedesco della Giant-Alpecin Nikias Arndt, che vince così per decisione della giuria. Per il velocista italiano parziale unica consolazione la conquista della maglia rossa della classifica a punti. Si chiude così l'edizione numero novantanove della corsa rosa, in attesa di quella del centenario della prossima stagione. 

L'ultima tappa del Giro d'Italia 2016 conduce i corridori da Cuneo a Torino, per 163 chilometri complessivi, praticamente tutti in pianura. Nel finale c'è da affrontare un circuito cittadino del capoluogo piemontese, lungo 7.5 km e da percorrere per otto volte. Le condizioni meteo rendono complicata una corsa che dovrebbe essere solo una passerella prima del consueto sprint di gruppo, e a farne le spese sono tra gli altri Chaves e Kruijswijk, caduti nella prima parte di frazione. Giunti a Torino, sono proprio due compagni di squadra dell'olandese (Lotto-Jumbo) a provare l'iniziativa in coppia: si tratta di Jos Van Emden e di Maarten Tjallingii. Al loro inseguimento si porta un altro plotoncino di cinque uomini, tra cui l'ex maglia rosa Gianluca Brambilla. Non c'è però spazio per sogni di gloria per corridori che non siano velocisti, determinati a sfruttare l'ultima occasione utile per alzare le braccia al cielo. Molti degli sprinter più forti di questo Giro hanno già abbandonato l'Italia, da Kittel a Greipel passando per Ewan. E' dunque la Trek-Segafredo di Giacomo Nizzolo a incaricarsi di ricucire ogni tentativo di fuga, conducendo il gruppo verso lo sprint conclusivo, mentre gli organizzatori hanno deciso di neutralizzare i tempi di tappa a causa della pioggia e del manto stradale scivoloso. 

Proprio Nizzolo riesce a prendere davanti a tutti la volata di Torino, partendo agli ultimi 200 metri con i pochi avversari rimasti alla sua ruota. Il velocista azzurro, titolare della maglia rossa, commette però l'ingenuità di chiudere verso le transenne alcuni rivali lanciati alla sua ruota, mentre lo sprinter della Giant-Alpecin Nikias Arndt chiude secondo in mezzo alla carreggiata. Dopo aver guardato attentamente le immagini, la giuria declassa Nizzolo (classificatosi come dodicesimo), e la vittoria va dunque ad Arndt, che precede così nell'ordine d'arrivo altri due italiani come Matteo Trentin e Sacha Modolo. Nella top ten anche Alberto Bettiol, decimo.

Ma la scena se la prende tutta Vincenzo Nibali, che taglia il traguardo in maglia rosa e festeggia poi sul podio, dove insieme a lui salgono lo splendido colombiano Esteban Chaves della Orica Greenedge e il murciano della Movistar Alejandro Valverde, che aggiunge così un altro piazzamento in un grande giro alla sua lunga lista di carriera. Lacrime di gioia per lo Squalo dello Stretto, in difficoltà per tre settimane ma capace di regalare a tutti gli appassionati due giornate da fuoriclasse per recuperare uno svantaggio che sembrava incolmabile.  Il lussemburghese Bob Jungels chiude in maglia bianca di miglior giovane, mentre Mikel Nieve si aggiudica la classifica di miglior scalatore.

Ordine d'arrivo. 1. Arndt in 3h 48' 18". 2. Trentin s.t. 3. Modolo s.t. 4. Porsev s.t. 5. De Bie s.t. 6. Savitskiy. 7. Zabel s.t. 8. Grosu s.t. 9. McCarty s.t. 10. Bettiol s.t.

Classifica generale 1. Nibali in 86h 32' 49". 2. Chaves a 52". 3. Valverde a 1'17". 4. Kruijswijk a 1'50". 5. Majka a 4'37". 6. Jungels a 8'31". 7. Uran a 11'47". 8. Amador a 13'21". 9. Atapuma a 14'09". 10. Siutsou a 16'20".