Al Castello Sforzesco di Milano, dove è posto il raduno di partenza, il pubblico è come sempre molto numeroso e prima del via c'è il tempo per le lacrime e per l'omaggio di Takashi Miyazawa (Farnese Vini-Neri) al suo Giappone. Al chilometro 12 è lo stesso Miyazawa a promuovere la prima fuga con De Marchi, Ignatiev e Sijmens. Il gruppo concede spazio e i quattro battistrada raggiungono un vantaggio massimo di 13'30". Il primo ad uscire dalla galleria del Passo del Turchino è Alessandro De Marchi, neoprofessionista della Androni, mentre lungo la discesa il gruppo comincia a ridurre il suo distacco. Sull'Aurelia il gruppo continua a recuperare e a Spotorno il vantaggio dei quattro battistrada è di appena 3'15". A 700 metri dalla svolta a destra che segna l'inizio della salita de Le Manie una caduta coinvolge il campione del mondo Thor Hushovd, Van Summeren, Langeveld, Matthews, Kiryienka e altri) e la Liquigas prova a sfruttare l'occasione mettendo in testa al gruppo Valerio Agnoli. Per lunghi tratti Hushovd si trova ad inseguire da solo e appena ritrova il compagno Van Summeren a dargli una mano entra in crisi. In salita in testa alla corsa rimangono solamente Ignatiev e De Marchi mentre in gruppo l'andatura non è alta e si verificano diversi attacchi anche se nessuno sembra particolarmente convinto. In cima alle Manie inizia a piovere ed i corridori si trovano a dover affrontare l'insidiosa discesa con un asfalto viscido e scivoloso: a farne le spese in un tornante verso destra è Oscar Freire che perde aderenza e finisce a terra procurandosi diverse escoriazioni. Il gruppo si spezza e appena tornati sull'Aurelia è la Katusha a forzare nel primo gruppo inseguitore composto da una cinquantina di corridori. La fuga di De Marchi e Ignatiev, di fatto, finisce qui perché il russo viene fermato per dar man forte ai compagni, mentre nel secondo gruppo ci sono Hushovd, Freire e Cavendish. La Katusha trova anche la collaborazione di BMC, Omega Pharma, Quick Step e Liquigas mentre nella seconda parte nessuno riesce ad organizzare subito un inseguimento convinto e il divario diventa in breve di 2'10" quando i chilometri ancora da percorre sono 70. Nel lungo tratto di Aurelia tra Albenga e la Cipressa, il secondo gruppo cerca di reagire e sono soprattutto la Rabobank, la Farnese e la Saxo Bank a lavorare e a riuscire a rosicchiare qualche secondo: dopo il Capo Berta il distacco è sceso fino a 1'10" anche perché davanti è soprattutto un encomiabile Vladimir Gusev a tenere alto il ritmo mentre altri hanno cominciato a risparmiarsi in vista della Cipressa. All'uscita di Imperia gli inseguitori recuperano ancora fino a riportarsi intorno al minuto di ritardo. Appena inizia la salita della Cipressa scatta Valerio Agnoli e guadagna qualche metro: il primo a riportarsi sul corridore della Liquigas è Alessandro Ballan e così l'azione del corridore laziale si trasforma in un forcing per tenere alto il ritmo e impedire al secondo gruppo di rifarsi sotto. Ci prova anche Offredo e tra coloro che si muovono per chiudere sul francese c'è anche Philippe Gilbert. Nel secondo gruppo invece è Michele Scarponi a provare da solo e allo scollinamento il marchigiano ha appena 29" dai battistrada mentre dietro di lui si sono formati tanti gruppetti con ritardi tra i 50" ed il minuto e mezzo. In discesa nessuno prende in mano la situazione nel primo gruppo: sono tanti gli scatti e in testa alla corsa si forma un quartetto con Chainel, Offredo, Van Avermaet e O'Grady. Greipel decide di mettersi a disposizione del compagno di squadra Gilbert, ma l'andatura cala un po' e a 15 km dall'arrivo Michele Scarponi riesce a rientrare sul gruppo coronando così la sua spettacolare azione. Il gruppetto di testa procede a tutta e a 11 km dal traguardo il vantaggio è di 30" mentre alle loro spalle sono Roelandts e Greipel gli unici che tirano. Sulle prime rampe del Poggio il primo a cedere tra i fuggitivi è Chainel mentre nel gruppo degli inseguitori è Lastras a fare il ritmo. A 8.6 km dall'arrivo in testa scatta Van Avermaet mentre dietro la situazione è bloccata ed il distacco rimane intorno ai 28": ci prova timidamente Nibali, ci riprova Lastras e a circa 7.5 km dalla fine è di nuovo Nibali a scattare e stavolta riesce a fare il vuoto a riportarsi su O'Grady e Offredo. Allo scollinamento del Poggio Van Avermaet passa con 9" di vantaggio sugli inseguitori su cui sono riusciti a riportarsi altri corridori capeggiati da Gilbert. In discesa cade Marco Marcato ma è soprattutto l'azione di Fabian Cancellara a togliere le speranze al belga della BMC. In fondo alla discesa Van Avermaet è ripreso dagli inseguitori grazie anche al forcing di O'Grady. Scatta Offredo, subito ripreso, ai meno 2.4 è il turno di Cancellara e ai meno 1.9 si muove anche Gilbert a all'ultimo chilometro gli otto uomini in testa sono allungati ma compatti. Ai 900 metri prova a partire lungo Nibali ma alla fine è volata: Scarponi prova a sorprendere tutti partendo lungo ma alla fine sbuca fuori l'unico vero velocista rimasto nel primo gruppo, l'australiano Matthew Goss, che fulmina tutti e si aggiudica la Sanremo. Sul podio con l'australiano Cancellara (secondo) e Gilbert (terzo).