Partenza alle ore 13.00; 193 corridori prendono il via da Barumini, non partono A. Tonti e A. Hansen. Dopo un solo chilometro prende il largo una fuga di quattro uomini: Mikhail Ignatiev e Elio Aggiano (Tinkoff Credit System) attaccano insieme ai francesi Mickael Buffaz (Cofidis) e Alexandre Pichot (Bouygues Telecom). I quattro sono raggiunti al km 4 da Giovanni Visconti (Quickstep). I cinque battistrada guadagnano velocemente terreno; dopo 30 km di corsa il vantaggio è di 5'40" sul gruppo. Dopo aver raggiunto un vantaggio massimo di 7'40" in prossimità del km 60, il gruppo si sveglia e, tirato dalla Liquigas del leader della generale Danilo Di Luca, riguadagna terreno. Al km 110 Ignatiev attacca, e solo Visconti riesce a stargli a ruota, mentre gli altri compagni di fuga perdono terreno e vengono in breve riassorbiti dal gruppo, ora tirato anche dalle squadre dei velocisti. Al traguardo volante "Garibaldi" di Villasimius (km 131,4) Visconti precede Ignatiev, mentre il gruppo è regolato da Labbe a 5'30".
La coppia al comando ha ancora un margine di oltre tre minuti quando mancano 23 chilometri alla fine. Nella parte finale della gara però il vento contrario ostacola la marcia dei due battistrada, che iniziano a perdere terreno a vista d'occhio: 2'45" a meno 20 km dall'arrivo, 1'45" a meno 15 km, 40" a meno 8 km. Ignatiev è più fresco del compagno di fuga, ma non basta, e il gruppo a meno 4,2 km dal termine riassorbe i due protagonisti di giornata.
A meno 3,5 km è Matteo Tosatto (QuickStep) che prova ad andarsene, ma il gruppo non lascia spazio. Passato il triangolo rosso dell'ultimo chilometro, prova anche Nicolas Roche (Crédit Agricole), senza successo, mentre a 600 metri dalla conclusione una caduta mette fuori gioco Thor Hushovd (Crédit Agricole) e altri corridori, per fortuna senza conseguenze. Il treno della Milram funziona a perfezione e Alessandro Petacchi lancia la volata dalla parte sinistra della strada, con Danilo Napolitano (Lampre) alla sua ruota; lo spezzino non si lascia superare nè dal corridore della Lampre nè da Robert Förster (Gerolsteiner) in rimonta. Petacchi conquista la maglia ciclamino, mentre quella rosa torna sulle spalle di Enrico Gasparotto.