Après avoir compté plus de 4 minutes d'avance entre les deux premières côtes (toutes deux de 3e catégorie), les échappés voient revenir le peloton sur les pentes de l'Alto de Monachil. Seul Cunego, d'abord accompagné de Lopez Garcia, puis seul, parvient à se maintenir à l'avant. Manuel Beltrán, qui s'est extrait du groupe des leaders, le rejoint et le laisse très vite sur place, pour passer en tête au sommet de cette côte de 1re catégorie. Derrière, malgré les accélérations de Carlos Sastre, les principaux leaders demeurent groupés. Seul Samuel Sánchez parvient à s'échapper, puis plus tard Carlos Barredo suivi d'Igor Antón.
Dans la descente, Sanchez reprend Cunego, puis revient sur Beltran à moins de 10 kilomètres de l'arrivée. Les deux hommes résistent à leurs poursuivants et se disputent l'étape. Sans surprise, Sanchez domine son adversaire au sprint, remportant sa 3e victoire d'étape sur la Vuelta, après celles de 2005 et 2006.