Veertien renners trokken in de aanval. Daarbij drie Belgen: Dries De Bondt (Alpecin-Fenix), Julien Vermote (Cofidis) en Victor Campenaerts. De anderen: Silvan Dillier (AG2R), Alessandro Tonelli (Bardiani), Davide Ballerini (Deceuninck-Quick Step), Ruben Guerreiro (EF), Sergio Samitier (Movistar), Martijn Tusveld (Sunweb), Matteo Fabbro (Bora-hansgrohe), Will Barta (CCC), Gianni Visconti (Vini Zabu), Julien Bernard (Trek-Segafredo) en vooral Mathieu van der Poel.

Bij het ingaan van de drie lokale ronden van elk 25,4 km met telkens taaie kuitenbijters als Recanati (4,5 km, gemiddeld 4,6 procent, met uitschieters tot 10 procent) en Loreto (2,6 km aan 4,8%, max. 13%) was de voorsprong drie minuten. In het peloton, waren het de renners van Astana die het tempo bepaalden.

Op 30 km van de finish lieten Guerrero en Fabbro hun metgezellen in de steek. Van der Poel liet even begaan en knalde er later naartoe. Ook Tusveld, Visconti en Samitier maakten de sprong.

Even later ging Fabbro hard door. Niemand kon volgen en hij had al snel een halve minuut voorsprong. Uit het peloton ging Jakob Fuglsang demarreren, samen met Matthew Holmes (Lotto Soudal) en Benjamin Thomas (Groupama).

In het begin van de finishklim naar Loreto (1,3 km met de laatste kilometer aan gemiddeld 8,7 procent met stukken tot 13 procent) kwamen Fuglsang en Holmes aansluiten bij de groep Van der Poel, en het peloton kwam heel dicht. Guerrero en Van der Poel sprongen tot bij Fabbro en de Nederlander maakte het fantastisch af.

Maandag eindigt de Tirreno met een individuele tijdrit van 10 km in San Benedetto del Tronto.