Partenza in stile Tour de France: a tutto gas nei primi 30 km, corsi ad una media di poco inferiore ai 60 all'ora, complice la strada in leggera discesa. Lotta serrata per portare via la fuga, ma il gruppo non concede spazio a nessuno.
I corridori approcciano compatti la prima salita e, per via del ritmo alto mantenuto dal plotone, in tanti arrancano in coda. Al passo forsennato si aggiungono gli imprevisti: quella di Chris Froome si sta trasformando in una vera e propria maledizione, dato che il corridore britannico finisce nuovamente a terra. I rivali Contador e Quintana ne approfittano subito, piazzando in testa a tirare le loro squadre. Il ritardo di Froome, scortato dai compagni, è di circa 1 minuto. Sull'Alto de Illora riescono a fuoriuscire dal gruppo in quattro, ma il loro vantaggio è risicato e il duo Movistar-Tinkoff non molla la presa. A transitare per primo in cima è Tschopp, che anticipa i compagni di fuga. In discesa Froome riesce a rientrare sul gruppo dei migliori grazie al lavoro della squadra. Soltanto dopo 60 km, e più di un'ora di corsa frenetica, i fuggitivi ricevono il via libera e così davanti troviamo Hesjedal (Garmin), Dupont (AG2R), Tschopp (IAM) e l'italiano De Marchi (Cannondale). Approfittando della calma che regna in gruppo, gli attaccanti portano a 4 minuti il loro vantaggio. Le conseguenze della caduta si fanno sentire e Chris Froome ha bisogno dell'assistenza del medico di gara. Davanti Tschopp si aggiudica anche lo sprint intermedio di Alcalà la Real, battendo De Marchi e Hesjedal, mentre il plotone sembra disinteressarsi alla fuga, che ha raggiunto un margine di 7 minuti.
Il vincitore del Giro d'Italia 2012, Ryder Hesjedal, conquista il primo posto nel secondo sprint intermedio, davanti ancora a Tschopp, molto attivo, e Dupont. In testa al gruppo a scandire l'andatura si è piazzata la Trek: per la prima volta in questa Vuelta si vede davanti la squadra di Cancellara e Arredondo. Johann Tschopp anticipa tutti anche sull'Alto Ahillo; alle spalle degli attaccanti il gruppo riduce il distacco a poco meno di 6 minuti grazie al lavoro di Trek e Lampre. La formazione italiana è al lavoro per Pozzato, che ha messo nel mirino la frazione odierna. A 15 km dal traguardo, Dupont perde la ruota dei compagni di fuga e si stacca; De Marchi forza il ritmo e rimane da solo, lasciandosi alle spalle Tschopp e Hesjedal.
Il corridore italiano della Cannondale comincia a sentire profumo di vittoria: la sua azione è ancora efficace quando all'arrivo mancano soltanto 6 km. In vista del traguardo di Alcaudete nessuno può più riprenderlo e De Marchi festeggia con un pugno al cielo la sua prima vittoria in una grande corsa a tappe, confermando il suo feeling con le fughe da lontano. Alle sue spalle giungono gli altri protagonisti della fuga, staccati di 1'32'', mentre il gruppo con i migliori davanti chiude a 2'17'', regolato da Gilbert. Froome, 6°, rosicchia 3'' ai diretti avversari. Caduta di Barguil nella volata finale. Non cambiano le prime posizioni della generale.
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