Alla Vuelta a Andalucía finisce come aveva iniziato, Alejandro Valverde, vincendo la terza ed ultima tappa della corsa ed aggiudicandosi la classifica generale. Nei 182 km che da Lucena portavano il gruppo a Rincón de la Victoria si è sviluppata una fuga a due, con Stef Clement (Blanco) e Tom Dumoulin (Argos-Shimano) che sono arrivati ad avere oltre 7' di vantaggio sul gruppo. Il plotone ha ripreso i fuggitivi sulle rampe dell'ultimo dei sei Gpm di giornata, il Puerto de la Pasa, e quando mancavano 18 km all'arrivo la situazione era nuovamente di gruppo compatto.
Era la tappa regina, questa che arrivava sul Passo dello Stelvio. Se la prende Thomas De Gendt, che arriva da solo dopo un'impresa bellissima. Se ne va subito una fuga di 14 uomini: Amador, Samoilau, Slagter, Clement, Denifl, Zaugg, Caruso, Losada, Vande Velde, Rabottini, Frank, Kreuziger, Bono e Serpa. Vantaggio che fatica a salire ma che nei pressi dell'Aprica è a 3'10". Dietro tira la Colnago-CSF Inox di Pozzovivo. All'Aprica il vantaggio è di 4'04". A Teglio Rabottini transita per primo e conquista matematicamente la maglia azzurra di miglior scalatore. Il gruppo insegue a 5'58".
Inizia il Mortirolo ed i 14 davanti si sgranano inevitabilmente, mentre dietro è la Liquigas a fare l'andature, insieme a Spezialetti che lavora per Scarponi. Il gruppo ha un ritardo di 2'38" all'imbocco. Scatta tra i primi in testa Oliver Zaugg, raggiunto presto da Matteo Carrara. Rientra con un'azione bellissima Damiano Caruso. Christian Vande Velde e José Serpa raggiungono Zaugg e Caruso mentre Carrara paga l'enorme sforzo fatto e perde terreno. Dal gruppo maglia rosa esce proprio Joaquim Rodríguez seguito da Ryder Hesjedal. Sopraggiunge Scarponi con Urán ed Henao.
Sulla terza salita della Caldes-Passo della Stelvio, quella di Teglio, Matteo Rabottini si assicura matematicamente la maglia azzurra di miglior scalatore (aveva sprintato per primo su Tonale ed Aprica, Pirazzi è lontano). La testa della corsa è composta da 14 uomini andati via prima delle prime rampe del Passo del Tonale. Si tratta di: Amador, Samoilau, Slagter, Clement, Denifl, Zaugg, Caruso, Losada, Vande Velde, Rabottini, Frank, Kreuziger, Bono e Serpa.
L'ultima tappa destinata agli sprinters va al veronese Andrea Guardini, che con una volata imperiosa batte Cavendish e Ferrari. Dopo 3 km se ne vanno in quattro: Pagani, De Negri, Clement e Boaro. A 67 dall'arrrivo la Sky riprende i fuggitivi e Cavendish si aggiudica così il traguardo volante, rinforzando il primato nella classifica a punti. Subito dopo il traguardo volante se ne vanno altri quattro: Kaisen, Keizer, Clement e Delage, che guadagnano una quarantina di secondi sul gruppo.