Impresa riuscita sin qui solo al "Campionissimo" Costante Girardengo ('25-'26), Gino Bartali vince la sua seconda Milano-Sanremo consecutiva. Guerra che infuria in gran parte d'Europa, quando alle 8.00 la corsa prende il via sono passate meno di 24 ore dall'incontro del Brennero tra Benito Mussolini e Adolf Hitler e i tifosi sono fatalmente meno numerosi che nelle passate edizioni. Come nel 1939, sulla vetta del Turchino passa per primo Francesco Albani, il gruppo transita con un distacco di 1'32". A Savona scatta Enrico Mollo (primo al Lombardia del '35), ma a Finale il gruppo lo riprende. A Pietra ligure scattano Sebastiano Torchio (pupillo del "Diavolo Rosso" Giovanni Gerbi), Pierino Favalli (secondo a Sanremo nel '37 e nel '38), Glauco Servadei (3° al campionato italiano del '38) e Adolfo Leoni (2° dietro Bartali al Lombardia del '39): quando ad Albenga (53 km all'arrivo) transitano con un vantaggio di 1'24" sul gruppo, sembra l'azione decisiva, ma nei pressi di Capo Mele rientrano Osvaldo Bailo (nipote di Girardengo, terzo al Lombardia nel '38 e a Sanremo nel '39) e Diego Marabelli (2° al Lombardia del '36, 3° al campionato italiano del '39), il quale sul Capo Mele tenta addirittura l'attacco solitario. Sul Capo Cervo, Bartali si incarica dell'inseguimento in prima persona e sul Berta si riporta sui primi. Ad Arma di Taggia il gruppo di testa conta ben 34 corridori. La vittoria si decide con una volata senza precedenti (Pietro Linari nel '24 aveva battuto 23 rivali). Ai 200 metri parte Olimpio Bizzi (campione d'Italia nel '38), ma ai 100 metri gli salta la catena e, sorpresa, il più lesto ad approfittarne è Bartali, che sotto al traguardo precede Pietro Rimoldi e Aldo Bini.