A háromhetes körversenyek lebonyolításában kissé szokatlan módon – bár a Vuelta a Espana szellemiségéhez méltóan – már a 2. szakaszon hegyi befutó várt a mezőnyre. A 3. kategóriás emelkedőt mintha csak Alejandro Valverdére (Movistar) szabták volna, nem meglepő, hogy ő és a hasonló véghajrákhoz szintén jól értő Michał Kwiatkowski (Team Sky) között dőlt el a szakaszelsőség.
A 163,5 kilométeres szakaszon Marbella és Caminito del Rey között előzetesen sejteni lehetett, hogy Rohan Dennis (BMC) elveszti majd a vörös trikót, ám azt nem, hogy végül is milyen módon. Az összetettben élen álló ausztrál versenyző csapata problémamentesen koordinálta a mezőnyt mindaddig, míg az utolsó szökevényt, Pierre Rolland-t (Team EF) meg nem fogták. 30 kilométerrel a cél előtt azonban élre állt a Team Sky és gyilkos tempót diktált. Nagyjából 16 kilométernél szakadt szét a főmezőny, Dennis, valamint csapattársa, Richie Porte, illetve az összetett menők közül még Adam Yates (Mitchelton-Scott) is a rövidebb végét húzta a dolognak, végül több, mint 13 perc késésben értek célba. Ugyancsak jelentős mértékben (több, mint 4 perc) szakadt le a szakasz végén Vincenzo Nibali (Bahrain-Merida) is.
Valamivel több, mint egy kilométerrel a cél előtt Lauren de Plus (Quick Step Floors) indított támadást, nem sokkal később Alejandro Valverde és vele együtt Michał Kwiatkowski vette őt üldözőbe, majd ők ketten meg is előzték a belga versenyzőt. Az utolsó kanyarban még Kwiatkowski tekert előbbre, de ebből már sejteni lehetett, hogy a végén Valverde jön majd ki jobban.
A szakasz előtti várakozásoknak megfelelően Michał Kwiatkowski átvette a vezetést összetettben.
Top 10 a szakaszon
| 1 | Alejandro Valverde (Spa) Movistar Team | 4:13:01 | |
| 2 | Michal Kwiatkowski (Pol) Team Sky | ||
| 3 | Laurens De Plus (Bel) Quick-Step Floors | 0:00:03 | |
| 4 | Wilco Kelderman (Ned) Team Sunweb | ||
| 5 | George Bennett (NZl) LottoNL-Jumbo | ||
| 6 | Tony Gallopin (Fra) AG2R La Mondiale | ||
| 7 | Emanuel Buchmann (Ger) Bora-Hansgrohe | ||
| 8 | Rigoberto Uran (Col) EF Education First-Drapac p/b Cannondale | ||
| 9 | Nairo Quintana (Col) Movistar Team | ||
| 10 | Thibaut Pinot (Fra) Groupama-FDJ |
Összetett top 10
| 1 | Michal Kwiatkowski (Pol) Team Sky | 4:22:40 | |
| 2 | Alejandro Valverde (Spa) Movistar Team | 0:00:14 | |
| 3 | Wilco Kelderman (Ned) Team Sunweb | 0:00:25 | |
| 4 | Laurens De Plus (Bel) Quick-Step Floors | 0:00:28 | |
| 5 | Ion Izagirre (Spa) Bahrain-Merida | 0:00:30 | |
| 6 | Fabio Felline (Ita) Trek-Segafredo | ||
| 7 | Emanuel Buchmann (Ger) Bora-Hansgrohe | 0:00:32 | |
| 8 | Tony Gallopin (Fra) AG2R La Mondiale | 0:00:33 | |
| 9 | Nairo Quintana (Col) Movistar Team | ||
| 10 | Bauke Mollema (Ned) Trek-Segafredo | 0:00:35 |
