Il francese Arnaud Demare della FDJ vince in volata l'edizione numero 107 della Milano-Sanremo. Il corridore transalpino mette in bacheca la sua prima Classicissima chiudendo davanti all'inglese Ben Swift (team Sky) e al belga Jurgen Roelandts (Lotto Soudal). Prosegue il digiuno di successi dell'Italia: Filippo Pozzato, l'ultimo a vincerla nel 2006, chiude all'ottavo posto. Nibali ci prova sul Poggio ma non trova lo spunto decisivo.
Pronti-via e dopo pochi chilometri scatta la fuga composta da 11 corridori: Andrea Peron (Team Novo Nordisk), Marco Coledan (Trek-Segafredo), Mirco Maestri (Bardiani CSF), Matteo Bono (Lampre-Merida), Samuele Conti (Southeast-Venezuela), Gediminas Bagdonas (AG2R La Mondiale), Serghei Tvetcov (Androni Sidermec), Jan Barta (Bora Argon 18), Adrian Kurek (CCC Sprandi Polkowice), Roger Kluge (IAM Cycling) e Maarten Tjallingii (LottoNL-Jumbo). La direzione di corsa è poi costretta a deviare il percorso della Sanremo sull'autostrada per 9 km a causa di una frana all'altezza di Arenzano che blocca l'Aurelia.
Nella prima parte di gara il gruppo dei migliori lascia spazio ai fuggitivi ma il loro vantaggio, col passare dei chilometri, diminuisce sensibilmente. Diverse sono le cadute: coinvolto senza conseguenze anche Michael Matthews. Sulla 'Cipressa' vengono definitivamente ripresi gli attaccanti di giornata e così si arriva all'attacco del Poggio col plotone compatto. Nibali tenta diversi stacchi confidando nell'aiuto di Cancellara che però non arriva. La corsa viene così decisa in volata. A Bouhanni, uno dei protagonisti attesi, cade la catena ed è così Demare a spuntarla davanti a Swift e Roelandts. La Francia torna così a vincere una Sanremo dopo 21 anni: l'ultimo fu Jalabert nel 1995. Il migliore degli azzurri è Pozzato, ottavo, che chiude davanti a Colbrelli (nono) e Trentin (decimo).