Fernando Barceló kleurde een groot deel van de rit. De coureur locale zat mee in de vroege vlucht en raapte onderweg nog wat bergpuntjes mee voor het bergklassement. Uiteindelijk bleef de Bask alleen over en bleef tot zo'n vijftig kilometer van de finish in z'n eentje vooruit.
Movistar hield in het peloton de controle, waardoor de aanvallen uitbleven. Totdat Trek-coureur Toms Skujins een poging waagde. Hij kreeg de piepjonge Remco Evenepoel met zich mee, die eerder in de koers nog aan het elastiek hing. In aanloop naar de steile laatste klim van de dag kregen de twee steeds meer voorsprong. Op de Alto de Murgil, met stukken tot 19%, lukte het Evenepoel om Skujins te lossen. Het peloton reed op zo'n veertig seconden, maar kwam wonder boven wonder geen tel dichterbij.
In de afdaling richting San Sebastian bleef de pas 19-jarige Belg vooruit en ook in het laatste vlakke stuk kwam de groep der favorieten niet dichterbij. Voor Evenepoel was het, naar eigen zeggen, 'een ongelooflijk moment' om in de Spaanse semiklassieker te winnen. Greg Van Avermaet spurtte in het peloton nog naar een tweede plek. Marc Hirschi werd derde en Bauke Mollema behaalde voor de achtste keer in z'n carrière een top 10-plaats in de Clásica. Hij werd vijfde.