Vítězem páté etapy Tirrena-Adriatica se stal Simon Yates, který přebírá celkové vedení. Za ním finišoval na druhém místě Geraint Thomas a na třetím Rafał Majka.
Únik na začátku etapy vytvořili Mathieu van der Poel (Alpecin-Fenix), Mathias Fränk (Ag2r La Mondiale), Jhonatan Restrepo (Androni Giocattoli-Sidermec), Marco Canola (Gazprom-RusVelo), Carl Fredrik Hagen (Lotto-Soudal), Hector Carretero (Movistar), Amanuel Ghebreigziabiher (NTT Pro Cycling), Julien Bernard (Trek-Segafredo), Edoardo Zardini a Giovanni Visconti (oba Vini Zabù-KTM).
Tempo pelotonu udával tým celkového lídra Michaela Woodse EF Pro Cycling. Mezitím v čelní skupině sbíral body na vrchařských prémiích Marco Canola. Italský závodník byl však poté první, kdo únik opustil, když nedokázal odpovědět na navýšení tempa Jhonatana Restrepa.
Týmu EF Pro Cycling přijel na pomoc ještě Mitchelton-Scott a náskok úniku začal rychle klesat. V čelní skupině se mezitím ostatním vzdálili Julien Bernard, Amanuel Ghebreigziabiher, Mathieu van der Poel, Giovanni Visconti a Mathias Fränk, zatímco zbytek skupiny pohltil peloton. I tato pětice však byla dojeta na začátku cílového stoupání Sassotetto.
Na začátku kopce nastoupili Rui Costa a Luca Wackermann, později i Vincenzo Nibali a Jakob Fuglsang, ale všechny nástupy likvidoval Ruben Guerreiro, který tak odváděl výbornou práci ve prospěch Michaela Woodse. Necelých 5 kilometrů před cílem však Guerreiro odpadl a začalo se znovu nastupovat. Nejprve vyrazil Majka, jako nejsilnější se však ukázal být Simon Yates.
Britský závodník se rychle vzdálil ostatním, zatímco stíhací skupinu utvořil Majka společně s Geraintem Thomasem a Aleksandrem Vlasovem. Na Yatese se však již nedokázali dotáhnout a ten tak oslavil etapové vítězství a posunul se i do čela celkového pořadí.