La quinta e ultima tappa si è aperta a Carbonia dove i campioni in gara hanno espresso solidarietà ai dipendenti dell'Euralluminia, che hanno manifestato pacificamente contro la preannunciata chiusura dello stabilimento di ossido di alluminio. Dopo un primo allungo di Andriy Grivko (ISD), al km 25 di corsa al comando si sono portati Francesco Masciarelli (Acqua & Sapone-Caffè Makambo), Michele Scarponi (Serr. PVC Diquigiovanni-Androni Giocattoli), Giovanni Visconti (ISD), Massimo Giunti e Przemyslaw Niemiec (Miche-Silver Cross). I cinque battistrada hanno raggiunto un vantaggio massimo di 3'08" al km 67 e sono stati ripresi dal gruppo al km 103. Poco dopo il plotone si è frazionato in due tronconi e dal primo drappello di 38 unità, a circa 30 km dal termine, hanno allungato in undici: il campione del mondo Ballan, Lorenzetto e Zagorodny (Lampre-NGC), il leader della classifica Bennati, Scarponi (Serr. PVC Diquigiovanni-Androni Giocattoli), Bernucci, Ongarato e Petacchi (LPR-Farnese Vini), Golas (Amica Chips-Knauff), Visconti (ISD) e Moletta (Miche-Silver Cross). A 18 km dalla conclusione sui fuggitivi si sono riportati altre 27 unità fino a riformare un gruppo forte di 38 corridori poi raggiunti dal resto del plotone a tre chilometri e mezzo dall'arrivo. Lunghissimo lo sprint finale con Petacchi, perfettamente pilotato dai compagni di squadra, vincitore a braccia alzate sul traguardo di Via Roma a Cagliari.      
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