Grande vittoria di Alexey Lutsenko che trionfa in solitaria sul traguardo di Alcossebre cogliendo la sua prima vittoria in un grande giro. Il ciclista kazako ha staccato tutti i compagni di fuga eccetto Haller in pianura, poi in salita anche il russo ha dovuto cedere il passo al forte corridore dell'Astana. Tra i big, arrivati qualche minuto dopo la fuga, Chaves e Froome hanno confermato il loro predominio in salita, con un redivivo Contador che li ha regolati in volata. Staccati Fabio Aru e Vincenzo Nibali, il britannico della Sky rafforza la leadership.
Nella prima tappa con arrivo in salita a vincere è la fuga del mattino che parte presto e numerosa. Diciassette sono gli uomini che la compongono e tra di loro ci sono nomi che erano nella lista dei favoriti di tappa: Julian Alaphilippe (Quickstep-Floors), Alexey Lutsenko (Astana), Davide Villella (Cannondale-Drapac), Marc Soler (Movistar) e Merhawi Kudus (Dimension Data) su tutti. Il protagonista della fuga è certamente Davide Villella che conquista tutti i punti disponibili sui Gran Premi della Montagna rafforzando la sua leadership nella classifica per scalatori. L'accordo tra i fuggitivi dura fino alla salita dell'Alto de la Serratella dove Ruben Fernandez (Movistar) rompe gli indugi con uno scatto a cui risponde lesto il giovane bergamasco assieme a Lutsenko, Mas (Quickstep) e Mamykin (Katusha), ma il quintetto non riesce a prendere il largo e la discesa favorisce il ricompattamento.
L'accordo però dura nuovamente pochi chilometri. Stavolta è Haller (Katusha) a scattare e a prendere 15" di vantaggio sul resto del gruppo. L'austriaco resiste da solo al comando per 15 chilometri quando Lutsenko e Mohoric si riportano su di lui. L'ex campione de mondo under 23 però si stacca dopo qualche chilometro, lasciano il kazako e l'austriaco soli al comando. I due trovano subito l'accordo per andare via, mentre l'inseguimento organizzato da Alaphilippe non trova seguito. Si arriva quindi ai piedi della salita finale con la coppia di testa che vanta 30" di vantaggio sugli inseguitori ed è qui che Lutsenko decide di averne abbastanza della compagnia di Haller. Il kazako lo stacca di potenza e sale le rampe della salita ad una velocità tale che l'arrembante Kudus non riesce nemmeno a guadagnarli qualche secondo. Sul traguardo di Alcossebre, Lutsenko arriva in solitaria e può festeggiare la sua prima grande vittoria in una corsa a tappe di tre settimane, mentre alle sue spalle arriva uno stremato Kudus seguito dall'enfant du pays Marc Soler.
Alle spalle dei fuggitivi, in gruppo è Gianni Moscon (Sky) a fare un ritmo violentissimo che spacca il gruppo a metà e favorisce lo scatto di Chris Froome. La frullata del britannico riduce il plotone a cinque unità, poi diventate quattro con il cedimento di Van Garderen (BMC). Sul traguardo è Alberto Contador (Trek-Segafredo) con un moto d'orgoglio, ferito nella terza tappa, a mettere la ruota davanti a tutti mentre Froome e Chaves (Orica-Scott) si accontentano di incrementare il proprio vantaggio sui rivali.