Alle 10.50 muovono da Varese 179 concorrenti. Subito la corsa si fa scoppiettante, con scatti e controscatti che vedono molto attivi Ignatiev e Codol, oltre a Quinziato. Al km 12 cadono in quattro (Mejas, Szmyd, Bailetti e Contrini) senza conseguenze importanti ma il solo Szmyd riesce a rientrare in gruppo, anche per la velocità sempre sostenuta. Si muove nuovamente Codol, con lui Kohl e Gavazzi ma il gruppo non lascia margine. Ripresi a Cernobbio, km 31. Frenetica la media della prima ora di corsa che vede coperti km 45,700.
Sulla salita di San Fermo, primo passaggio, escono Lastras, Barredo, Kohl, Stangelj, Vanotti, Freire, Cardenas, Riblon, Sella. Il gruppo rientra su di loro ma i tentativi non si placano: ancora Lastras, con Stangelj e Vanotti, ripresi. Di nuovo in avanti Kohl insieme a Lastras, Losada, Possoni, Axelsson ai quali si aggiunge, al km 50, anche Tosatto. Poi si aggregano Del Nero e Perez Lezaun. Desiste Axelsson, in avanti dal km 61 rimangono in sette: Kohl, attivissimo, i due della Caisse d'Epargne Lastras e Losada, Perez Lezuan, Tosatto, Possoni e Del Nero. I sette prendono subito margine sul gruppo che lascia fare. Al km 75 i fuggitivi annotano il vantaggio massimo: 10' 50".
Il gruppo reagisce senza affanno e rinviene progressivamente sui fuggitivi: al km 130 il margine si fissa in 7' e continua a decrescere. Al km 148 vantaggio di poco più di 6' e momentaneo assestamento: infatti al km 162, a Lecco, quando all'arrivo mancano 75 km, i 7 precedono il gruppo di 6'05". A Oliveto Lario, km 164, il ritardo del gruppo è di 5'25". Caduta al rifornimento fisso di Onno, in cui rimangono coinvolti sei atleti, senza particolari conseguenze. Il margine dei fuggitivi si assottiglia all'attacco del Ghisallo, dove il gruppo transita a 4'. Nel gruppo la CSC schiera tre uomini in testa al gruppo, con significativo aumento dell'andatura sulle prime rampe del Ghisallo. Ne risente Bettini che scivola presto a metà gruppo.
Andy Schleck anticipa di poco il gruppo insieme a Dekker, mettendo Bettini in netta difficoltà. Riccò riporta il gruppo (sgranato) su Andy Schleck mentre davanti rimangono in quattro (Tosatto, Possoni, Losada, Perez). In progressiva difficoltà Lastras, Del Nero e Kohl. Il margine dei quattro in testa è di 2'50".
La CSS mantiene alta l'andatura in testa al primo gruppo (ridotto a 18 unità, con A. Schleck, Rebellin e Cunego) che transita al km 195 a 2' dai quattro fuggitivi. A 2'35" un plotoncino con Pozzato, a 2'05" quello di Bettini. I diciotto che inseguono a fondo i fuggitivi sono i due fratelli Schleck, Riccò, Sanchez Gonzales, Mazzanti, Anton Hernandez, Evans, Szmyd, Axelsson, Horner, Cunego, Gusev, Dekker, Monfort, Sastre, Kolobnev e Simoni.
In testa se ne va, poco prima della vetta del Ghisallo, Tosatto che transita con 15" sui tre compagni d'avventura (Losada, Perez, Possoni), poi Lastras, a 1'38" il gruppo Schleck, a 1'56" il gruppo Pozzato. A 2'35" il gruppo con Bettini. Tosatto prende margine in discesa (26") sui tre che inseguono, mentre si forma un plotoncino di 23 inseguitori, ben decisi a colmare il margine, a quel punto di 1'38". Ben quattro atleti CSC fanno l'andatura in questo gruppo nel quale rientra il plotoncino di Pozzato. Tosatto guadagna (42") sui tre inseguitori mentre il margine del gruppo Schleck rimane invariato (1'38"). A 1'55" rinviene Bettini con altri corridori. Al km 208 è di 46" il vantaggio di Tosatto sui 3 mentre il gruppo di oltre 40 unità (Bettini e i suoi sono rientrati) transita a 1'37". A 20 km dall'arrivo Tosatto ha 40" su cinque uomini che inseguono (Marzano, Mori, Kolobnev, Kroon e Nardello) e 48" sul resto del gruppo di circa 40 unità. Sul Civiglio Tosatto viene raggiunto e Frank Schleck tenta il forcing, stoppato da Riccò, Cuneo, Dekker ed Evans ai quali si accodano, in discesa, Gusev e Samuel Sanchez. Cunego tenta di avvantaggiarsi in discesa ma desiste appena termina la discesa. Nel passaggio da Como Schleck tampona Gusev e finisce a terra. Poco dopo cade anche Gusev. Sul San Fermo scatto secco di Riccò al quale risponde subito Cunego; i due in un primo tempo vengono ripresi, poi il secondo tentativo di Riccò, seguito sempre da Cunego, e i due riescono a isolarsi in avanti. Pochi secondi di margine in cima al San Fermo, che i due riescono a mantenere nella discesa e passato l'ultimo km i due cominciano a preparare la volata. Si voltano e vedono a distanza gli inseguitori che ormai hanno desistino e Cunego rimane a ruota di Riccò. A meno di 200 metri dalla linea del traguardo Cunego supera facilmente Riccò e vince il suo secondo Giro di Lombardia. Terzo, a 10", chiude Sanchez Gonzales che precede Schleck, Rebellin ed Evans (vincitore della classifica ProTour).