Robert Kiserlovski (Tinkoff) et Sébastien Minard (Ag2R-La Mondiale), pris dans la chute dans le final de Lugo, n'ont pas pris le départ de cette sixième étape de Monforte de Lemos, où le peloton a observé une minute de silence en hommage aux victimes du tremblement de terre qui a frappé l'Italie. Des attaques se produisent d'emblée, mais sont toutes matées. Le rythme est trop élevé pour le Colombien Miguel Angel Lopez (Astana) qui, victime d'une chute dans l'étape 3 et souffrant de deux dents cassées, est contraint à l'abandon. Il faut attendre le 45e kilomètre pour voir se dessinée l'échappée du jour, qui compte onze protagonistes: Andrey Zeits (Astana), Kevin Reza (FDJ), Jan Bakelants (Ag2R-La Mondiale), Alberto Losada (Katusha), Gert Dockx (Lotto Soudal), Omar Fraile (Dimension Data), Mathias Frank (IAM Cycling), Valerio Conti (Lampre-Merida), Laurent Didier (Trek-Segafredo), José Mendes et Gregor Muhlberger (Bora-Argon18).
Mais le peloton, emmené alternativement par l'équipe BMC de Darwin Atapuma et par les Orica Bank-Exchange, ne laisse par l'écart dépasser les 2'30”. Le groupe éclate dans l'ascension de l'Alto Alenza (2e cat, km 115,9), où le maillot à pois bleus de l'édition précédente, Omar Fraile, se détache. Il creuse l'écart et compte près de trois minutes d'avance sur la meute à 50 km de l'arrivée, alors que Zeits, Losada, Bakelants, Didier et Frank sont intercalés à 1'20”. Losada perd le contact sur une chute, suivi de Didier, qui lève le pied à 23 km du but.
Les équipiers d'Alberto Contador chez Tinkoff prennent le relais des Orica dans la descente, bientôt imités par les Movistar d'Alejandro Valverde, qui prennent les rênes dans le final. Le leader de la formation Lotto-Soudal, Bart De Clercq, est victime d'une lourde chute un peu plus loin.
À 19 km de l'arrivée, Andrey Zeits, Jan Bakelants at Mathias Frank reprennent Omar Fraile et le coureur suisse en profite pour démarrer et tenter sa chance en solo. Bakelants et Zeitz sont repris à 5 km de Ribeira Sacra par la tête du peloton. Dani Moreno (Movistar) sort alors, Simon Yates (Orica-BikeExchange) dans sa roue. Le Britannique se détache et reprend Mathias Frank à trois kilomètres de la ligne, pour ne plus être revu. Il franchit la ligne en solo pour le plus beau succès de sa carrière, un peu plus d'un mois après sa suspension de quatre mois pour un contrôle positif à la terbutaline à Paris-Nice.
