Dopo un inizio frazione piuttosto movimentato a causa di numerosi scatti e controscatti di breve entità, al km 80 si avvantaggia Sven Krauss (Gerolsteiner), che guadagna un vantaggio massimo di 1'40" al km 83, resistendo anche al contrattacco di Paolo Bettini e Hubert Hschwab (QuickStep), Benoit Joachim (Astana), Pietro Caucchioli (Crédite Agricole), José Luis Rubiera (Discovery Channel) e Michael Rasmussen (Rabobank), raggiunti poco dopo da Leonardo Piepoli (Saunier Duval), Olivier Bonnaire (Bouygues Telecom) ed Emanuele Sella (Panaria Navigare). Al km 87 gli inseguitori vengono ripresi dal gruppo, e subito rilancia un plotoncino di undici corridori tra cui Bettini, Caucchioli, Marco Pinotti (T-Mobile) e Rasmussen: questi raggiungono Krauss al km 92. Quest'ultimo si stacca, mentre gli altri battistrada raccolgono un vantaggio massimo di 2'48" al km 100.

Nel corso della salita al Gpm di San Marco vanno in difficoltà Caucchioli, Bettini, Iban Mayo (Saunier Duval) e Pinotti, mentre in cima (km 112) scollina per primo Fortunato Baliani (Panaria Navigare) su Rasmussen e Sylwester Szmyd (Lampre Fondital). Dopo la vetta restano in testa in sei (Szmyd, Baliani, Ivan Parra, Rubiera, Rasmussen), a cui si riaggrega poco dopo Pinotti, mentre in discesa rientra Bettini, e il gruppo passa a 2'05".

Dal gruppo maglia rosa, che comprende, oltre a Danilo Di Luca (Liquigas), anche Damiano Cunego e Marzio Bruseghin (Lampre Fondital) e Andy Schleck (Csc), scattano Paolo Savoldelli e Eddy Mazzoleni (Astana), a cui si aggrega Franco Pellizotti (Liquigas). Alle loro spalle, al km 126, si forma un terzetto formato da Stefano Garzelli e Massimo Codol (Acqua & Sapone) e Gilberto Simoni (Saunier Duval), mentre Mayo si accoda ai sette di testa. I sei inseguitori si ricompattano nel corso della discesa, mentre il traguardo volante di Piazza Brembana (km 134,5) viene vinto da Pinotti su Baliani e Bettini. Al km 136 anche Alberto Losada (Caisse d'Epargne) e Kurt Arvesen (Csc) raggiungono i battistrada, che hanno 46" sui sei inseguitori, e 1'34" sul gruppo maglia rosa.

Nel corso della salita di Trinità - Dossena dalla testa si staccano Rasmussen e Losada, mentre si ferma anche Franco Pellizotti per aspettare il gruppo con Danilo Di Luca, rimasto senza gregari. Al km 143 gli inseguitori raggiungono la testa della corsa, mentre perdono contatto anche Pinotti, Rubiera, Arvesen e Smyd, Mayo e Codol, presto ripresi dal gruppo maglia rosa. Al Gpm di Trinità - Dossena (km 153,2) passa per primo Savoldelli seguito da Baliani e Mazzoleni, mentre il gruppo passa a 1'03".

In testa troviamo quindi sette corridori: Bettini, Parra, Savoldelli, Mazzoleni, Simoni, Garzelli e Baliani. Dopo l'ingresso a Bergamo, sulla strada verso Bergamo alta (quando mancano 3 km all'arrivo), allunga Simoni, sulla cui ruota prova a riportarsi Stefano Garzelli, mentre sullo stesso tratto di strada Di Luca attua un forcing per ridurre il margine nei confronti dei battistrada, e Cunego rimane staccato dal gruppo maglia rosa e si riaggancia solo poco prima del traguardo. Simoni si presenta da solo sul rettilineo finale, ma dietro Garzelli recupera, e negli ultimi 50 metri lo supera, andando a vincere la tappa. Secondo Simoni, terzo Bettini. Il gruppo Di Luca chiude a 38".

E.M.