E' la tappa più lunga di questa edizione della Tirreno-Adriatico: 244 chilometri. Nel corso della mattinata, una slavina ha ostruito la sede stradale dell'ascesa del Sasso Tetto: la strada è stata prontamente sgomberata dai mezzi della Provincia di Macerata garantendo la transitabilità. Da Chieti la partenza avviene alle ore 9.31 con 155 corridori al via: forfait di Mauro Santambrogio (Bmc Racing Team). Starter della tappa Umberto Di Primio, sindaco di Chieti. Alle porte di Pescara (km 7) nasce la prima azione di giornata. Dal gruppo riescono ad evadere il costaricano Andrey Amador (Movistar Team), Davide Malacarne (Ita, Quick Step), l'australiano Matthew Hayman (Sky), il tedesco Fabian Wegmann (Team Leopard-Trek) e l'olandese Jens Mouris (Vacansoleil Dcm). I battistrada hanno un vantaggio sul gruppo di 2'20" dopo 13 chilometri. Col passare dei chilometri, il gap tra i cinque di testa e il gruppo si dilata ulteriormente toccando i 9 minuti al km 41 (Roseto degli Abruzzi) e 11'25" all'uscita della zona rifornimento in località Comunanza. Al km 94 (località Ripaberarda) con le prime gocce di pioggia, il quintetto in fuga vede calare il vantaggio a 10'40". Il Traguardo Speciale di Sarnano (km 140) se lo aggiudica Wegmann davanti a Mouris, Malacarne, Amador e Hayman. Il gruppo, guidato da uomini Rabobank e Lampre-Isd transita con un ritardo di 10'55". Al Gran Premio della Montagna posto dopo 155 chilometri in cima al Sasso Tetto (la "Cima Coppi della Tirreno-Adriatico 2011 con i suoi 1455 metri di altitudine) transitano nell'ordine Malacarne, Wegmann, Amador e Hayman. A 2'40" Mouris che ha mollato prima dello scollinamento mentre la prima parte del plotone, forte di una trentina di unità, transita con un ritardo di 6'55". Al Gpm di Camerino (km 197 - 535 metri di altitudine) con punte al 18%, Wegmann passa davanti a Malacarne, Hayman e Amador, il ritardo del gruppo è sceso a 4 minuti. Al primo passaggio nella località di arrivo a Castelraimondo (circuito finale di 26,6 chilometri), il margine dei battistrada è sceso a 3'05" sul gruppo condotto dai portacolori della Farnese Vini-Neri Sottoli. All'uscita di Castelraimondo davanti mollano Hayman e Wegmann: al comando rimangono Malacarne e Amador che transitano nell'ordine al secondo ed ultimo Traguardo speciale di giornata a Castel Santa Maria (km 222). A 30" da solo Wegmann, Hayman a 45". Il gruppo, guidato da Lampre-Isd e Bmc, transita con un ritardo di 1'50", forte di una quarantina di unità. All'ultimo Gpm di giornata a Gagliole (535 metri di altitudine) Malacarne e Amador anticipano di 15" Michele Scarponi (Ita, Lampre-Isd) e Danilo Di Luca (Ita, Katusha Team) che hanno fatto scoppiare la bagarre in avvicinamento alla vetta. Poco più dietro Ivan Basso e Vincenzo Nibali (Ita, Liquigas Cannondale), Damiano Cunego (Ita, Lampre-Isd), Cadel Evans (Aus, Bmc Racing Team) e Marco Pinotti (Htc Highroad). A perdere metri preziosi in questa fase di gara sono il capoclassifica Robert Gesink (Ola, Rabobank) e il tricolore Giovanni Visconti (Farnese Vini-Neri Sottoli). Negli ultimi 5 chilometri Nibali e Cunego in prima persona guidano l'inseguimento ai due battistrada che si difendono con tenacia. A 2500 metri dall'arrivo Malacarne e Amador hanno 12" di margine sul gruppetto inseguitore, che scende a 8" al triangolo rosso dell'ultimo chilometro. Sulla coppia al comando da quasi 240 chilometri, ai 250 metri all'arrivo piomba l'olandese Wouter Poels (Vacansoleil Dcm) che rilancia l'azione per anticipare il gruppetto dei big capeggiato nelle prime posizioni da Gilbert, Cunego e Di Luca. Negli ultimi 50 metri Gilbert riesce a piazzare la botta vincente rimontando Poels. Il fuoriclasse belga si lascia alle spalle l'olandese Wouter Poels, Damiano Cunego e un drappello comprendente i superstiti della fuga di giornata (Andrey Amador e Davide Malacarne) e alcuni big (Ivan Basso, Vincenzo Nibali, Michele Scarponi e il nuovo leader della corsa Cadel Evans).