Dal Castello Sforzesco di Milano, per la 101^ edizione della Milano - Sanremo, partono 199 corridori. Mossiere della "classicissima di primavera" il Direttore de La Gazzetta dello Sport, Andrea Monti. Il via ufficiale viene dato alle 10.02, piove leggermente. Dopo il km 0 subito andatura veloce con scatti e contro scatti in testa al gruppo. Dopo 1 km di corsa allungano in tre: Piemontesi, Ratti e Caccia. Al km 8 i battistrada hanno 57" di vantaggio sul gruppo che lascia spazio. Al km 11: 2'20". Al km 14: 5'10". All'ingresso di Pavia (km 24): 11'20". All'uscita di Pavia (km 32), 18'. Media della prima ora di corsa: 46,500 km/h. A fare l'andatura in testa al gruppo uomini Lampre-Farnese Vini e Liquigas-Doimo. Al km 36 Caccia, Ratti e Piemontesi incrementano ulteriormente il loro vantaggio: 21'40". Dopo aver toccato un ritardo massimo di 22'35" il gruppo inizia a reagire. Al km 82, guidato da uomini Quick Step, ritardo: 20'20". La media dopo due ore di gara: 44,500 km/h. Si riduce ulteriormente il gap tra attaccanti e inseguitori: in località Basaluzzo, 200 km al traguardo, 19'50". A Silvano d'Orba (km 111): 18'10". A Ovada (km 117) 17'10". Dopo tre ore la media della corsa è di 42,600 km/h. Nebbia e pioggia sulla corsa. Il gruppo inizia l'ascesa al Passo del Turchino con un ritardo di 16'25". Al culmine della salita, il gruppo in forte rimonta, transita a 12'10". A fine discesa, in località Genova Voltri, il vantaggio di Ratti, Caccia e Piemontesi si è ridotto a 10'50". Il gruppo che insegue si spezza in due tronconi. Ad Arenzano 8'25" per il primo plotone, il grosso passa a 9'25". Media dopo 4 ore di gara: 41,600 km/h. Si riduce il divario tra i battistrada e i più immediati inseguitori (5'30"); resta invariato quello tra il primo (81 unità) e il secondo gruppo (1'). A Savona (km 180): 4'15". A 5'27" il grosso, nel quale sono presenti anche Cavendish, Cunego e Andy Schleck. A Vado Ligure Caccia, Ratti e Piemontesi transitano con 2'30" sugli 81 inseguitori e 3'15" sul grosso del gruppo. A Noli, attacco della salita de Le Manie, i fuggitivi conservano solo 1' sui primi inseguitori e 1'50" sul plotone. Nell'ascesa termina la fuga, lunga 202 km, dei tre uomini usciti al km 1. Pozzato è attivissimo in testa al gruppo che, al valico de Le Manie, si è ricompattato. Lungo la discesa si fraziona nuovamente il plotone. A Finale Ligure, fine discesa, 49 uomini al comando con 1'10" sul grosso che rientra alla spicciolata sull'Aurelia. Gruppo nuovamente compatto. Poco prima di entrare ad Alassio allungo di Bouet che in breve guadagna 30". Al suo inseguimento si portano Monfort, Beuret, Mazzanti, Grabovskyy, Mori, Sentjens e HøJ. Il fuggitivo viaggia con 40" sui 7 inseguitori e 1'12" sul gruppo. A 50 km dall'arrivo, Bouet ha 45" di vantaggio sui 7 e 1'25" sul plotone. Sull'ultimo dei tre Capi (Capo Berta) il gruppo guidato dalla Liquigas-Doimo riprende 6 dei 7 contrattaccanti. Grabovskyy, invece, aggancia e supera Bouet che viene riassorbito dal gruppo. A Imperia il fuggitivo conserva 20". A 30 km dal traguardo: 12". Ripreso Grabovskyy il plotone compatto inizia la Cipressa. Sale veloce ed allungatissimo il gruppo e non permette a nessuno di scattare. In difficoltà Cavendish. In discesa allungo di Ginanni che non ha fortuna. Il gruppo si fraziona in due tronconi. In pianura ci prova Offredo. 22" il suo vantaggio massimo.
All'attacco del Poggio di Sanremo Offredo conserva un leggero vantaggio sul gruppo dei migliori (una trentina) tirato da Garzelli con a ruota Bernucci e Petacchi. Ripreso Offredo, ai -7 scatto di Gilbert con a ruota Pozzato. In cima al Poggio passa davanti Pozzato. In discesa attacco di Nibali che guadagna pochi metri. A fine discesa (2,9 chilometri all'arrivo) Nibali è subito agganciato da Pozzato che tira dritto mentre Nibali desiste. Pozzato viene raggiunto ai -2. Ormai si prepara la volata; ci sono tutti i migliori velocisti escluso Cavendish. Fanno parte del gruppo di testa Freire, Petacchi, Bennati, Paolini, Boonen, Hushovd, Ginanni, Iglinsky, Gilbert, Modolo, Breschel, Geslin, Gasparotto, Lequatre, Martens, Offredo, Cancellara, Flecha, Gerdemann, Lastras, Chavanel, Burghardt, Oss, Florencio Cabre, Grivko, Lovkvist, Nibali, Rogers e Pozzato. Ultimo chilometro con Oss (Liguigas-Doimo) a condurre con alla ruota Bennati. Quest'ultimo parte lungo ma viene rimontato da Oscar Freire che si impone su Boonen e Petacchi.