I favoriti per la vittoria finale, viste le caratteristiche di un percorso ondulato e che prevede un ultimo chilometro con pendenze al 9%, da ripetere due volte, sono il belga Philippe Gilbert, vincitore della passata edizione, l'australiano Cadel Evans, Filippo Pozzato e Giovanni Visconti. Al via col dorsale 77, lo stesso con cui ha conquistato l'iride, anche il neocampione del Mondo, Thor Hushvod. Alle 10.53 il via ufficiale: 152 corridori al via. Non è partito Stortoni. Il primo attacco di giornata al km 12, in località Balocco, con De Marchi, Dall'Antonia, Carlström e Malori raggiunti poco dopo da Valentin, Saramotins e Mirenda. Al km 24 i battistrada hanno un vantaggio di 1'02". Sotto la spinta degli uomini del Team Katusha il vantaggio dei battistrada si assottiglia col passare dei chilometri. A Tricerro, km 44 di corsa, il gruppo torna compatto. Mancano 150 chilometri all'arrivo. Media della prima ora di corsa: 51,600. Al chilometro 56 scattano in sei: Solari (Androni), Pujol (Cervélo), Gallopin (Cofidis), Colbrelli (Colnago-Csf Inox), De Marchi (Androni) e Favilli (Isd). Il gruppo lascia fare e al km 61 i fuggitivi hanno già 3'30". Dopo 84 km il gruppo deve recuperare 8'40 sui sei di testa. La media dopo 2 ore di corsa è di 44,700 Km/h. In zona rifornimento da segnalare alcuni ritiri tra i quali Cadel Evans. Al km 99 il vantaggio del sestetto di testa è di 8'40". A Santo Stefano Belbo, dove è posto il traguardo volante "Cesare Pavese", passano nell'ordine: Solari, De Marchi e Colbrelli. Inizia a diminuire il ritardo del gruppo: a Rocchetta Belbo (km 122) il plotone transita con un ritardo di 7'30". A 50 chilometri dal traguardo di Cherasco i battistrada conservano ancora 5'40". Il percorso prevede un primo passaggio sotto lo striscione del traguardo, quindi un circuito finale di 18 chilometri intorno a Cherasco e infine l'arrivo. Incredibile: al termine di una discesa, nei pressi di una rotonda, i sei fuggitivi sbagliano strada. Siamo a 30 km dal traguardo, il gruppo è già in rimonta e quando i sei si accorgono dell'errore (a Gerbelletto) e tornano indietro il plotone è già passato. Il gruppo non si rende subito conto di quanto accaduto e la Saxo Bank affronta la salita della Morra, ai piedi della quale Pozzato e Visconti hanno rotto la bici e si sono dovuti produrre in un dispendioso inseguimento, ad alta andatura per stancare le ruote veloci e favorire Breschel e Fuglsang. Lungo l'ascesa de La Morra allungano in sette: Proni, Bertagnolli, Dyachenko, Madrazo, Soler, Pozzovivo e Caruso. Il gruppo non lascia spazio e i fuggitivi vengono ripresi a fine discesa tranne Madrazo, che prosegue da solo, e conserva 20" di vantaggio. Il fuggitivo viene ripreso a 500 metri dal passaggio sotto lo striscione del traguardo di Cherasco, dove il gruppo passa compatto. Mancano 18 chilometri all'arrivo. Subito dopo allungano Dyachenko e Gusev che, a 10 km dalla conclusione, hanno 11" di vantaggio sul plotone. A guidare l'inseguimento uomini della Omega Pharma - Lotto, squadra di Philippe Gilbert. Ai -5 la coppia di testa ha 14" di vantaggio. Ai -2 il vantaggio è di 11". All'ultimo chilometro il gruppo riprende i due fuggitivi. Ai -700 metri scatta Gilbert. Il vallone si produce in uno strepitoso assolo che riesce a dargli un buon margine di vantaggio per gli ultimi 500 metri pianeggianti, con Bertagnolli e Breschel che finiscono dietro nell'ordine e Pozzato che si deve accontentare della quarta posizione. A seguire Devenyns, Finetto, Pozzovivo, Mollema, Urán e Pietropolli, mentre il campione del mondo Hushovd chiude al 14esimo posto.