Al km 35, nei pressi di Nocera, evade Primo Volpi, forse solo per saggiare il gruppo. Ma il gruppo però è troppo occupato a guardare la ruota di Bartali per inseguire il fuggitivo che, uno dopo l'altro, vince i traguardi di Nocera, Cava dei Tirreni e Salerno, dove il suo vantaggio è salito a 1'15". Ma è sulla salita di Montero, dopo circa 70 km, che la gara si decide; Bartali parte di scatto e, con azione composta ma irresistibile, colma il distacco e raggiunge il battistrada.
Foratura per Volpi che però non ha difficoltà a riunirsi a Bartali, mentre il gruppo non si sveglia alle loro spalle. Ad Avellino i due fuggitivi passano con 5'20" di vantaggio sul gruppo formato da Toccaceli, Leoni, Chiappini, Taddei, Fausto, D'Amore e Carbone. Martini, che era stato investito da un motociclista, passa insieme a Ruggero a 10'. I battistrada scalano insieme la Serra, la salita di Serracavallo e infine quella della Cappella dei Cangiani, aumentando sempre il loro vantaggio. Superata l'ultima, la coppia al comando è vicina al traguardo, ma Volpi, sfinito, cede mentre Bartali, lanciato verso la vittoria, accellera e giunge solo a via Caracciolo, dove la folla attende tripudiante. Il gruppo inseguitore è regolato da Toccaceli (primo degli indipendenti) in una bellissima volata, la sola cosa felice di cui è stato protagonista il grosso dei concorrenti; nella sua scia Leoni, Chiappini e Taddei che era rientrato dopo l'ennesima foratura.