De 28-jarige Fransman van FDJ kwam na 176,4 kilometer solo aan op de Mirador de Ézaro, de slotklim van 1,8 kilometer met een gemiddeld stijgingspercentage van liefst 13,8 procent. 

Geniez wist al eerder een rit in de Ronde van Spanje te winnen. Hij was in 2013 de sterkste in de vijftiende etappe.

Geniez maakte deel uit van een vroege kopgroep van zeven man en bleef in de finale als enige het jagende peloton voor. Ruben Fernandez kwam op 21 seconden van de winnaar als tweede over de finish, maar de Spanjaard van Movistar nam wel de rode leiderstrui over van Michał Kwiatkowski (Team Sky).

Alejandro Valverde (Movistar), Chris Froome (Team Sky) en Esteban Chaves (Orica-BikeExchange) completeerden de top vijf en verloren vijf seconden op Fernandez.

De 25-jarige Fernandez heeft in het algemeen klassement nu zeven seconden voorsprong op teamgenoot Valverde en elf seconden op Froome.

Onder anderen Alberto Contador (Tinkoff) en Steven Kruijswijk (Lotto-Jumbo) werden slachtoffer van de tempoversnelling op de slotklim. Zij verloren kostbare tijd.

Direct vanuit de start in Marín probeerden veel renners weg te rijden uit het peloton, maar daar slaagde aanvankelijk niemand in. Na vijftien kilometer koers wisten Jérôme Cousin, Gatis Smukulis, Simon Pellaud en David Arroyo zich wel los te rukken van het peloton en zij kregen al snel gezelschap van Rudiger Selig, Geniez en de Belg Pieter Serry.

De etappe werd gekenmerkt door drie steile beklimmingen en aan de voet van de Alto de Lestaio (derde categorie) op zestig kilometer van de streep bedroeg de voorsprong van de zeven koplopers op het peloton ruim zes minuten.

Cousin ging er als eerste vandoor en kreeg alleen Pellaud met zich mee. Het tweetal werd snel ingerekend, waarna Pellaud een nieuwe poging waagde. De renner van IAM Cycling reed solo naar de top van de Alto de Lestaio en ging ook als eerste de Alto Das Paxareiras (tweede categorie) op.

Op die berg ging het echter mis voor Pellaud. Hij viel met nog 23 kilometer voor de boeg stil en zag achtervolgers Geniez en Serry al snel langszij komen. Pellaud kon niet lang mee in het tempo van dat duo en moest lossen.

De Zwitser liet zich echter niet snel kloppen en kwam in de afdaling van de Alto Das Paxareiras weer bij Geniez en Serry. De drie koplopers hadden op dat moment nog drie minuten voorsprong op het peloton en mochten dus onderling gaan uitmaken wie de dagzege op zijn naam kon schrijven.

Met nog een kilometer te gaan reed Geniez weg bij zijn metgezellen. De Fransman had het in de laatste 500 meter nog wel lastig en zag het peloton ook snel naderen. Hij hield echter nog net genoeg voorsprong over.

Achter Geniez trok Valverde het gas open. Alleen drie ploeggenoten, waaronder Fernandez en Nairo Quintana, wisten het tempo bij te houden. Tourwinnaar Froome raakte op achterstand maar herstelde zich net op tijd. Valverde en Froome eindigden in dezelfde tijd als derde en vierde. Quintana was een paar tellen later.

Contador verloor wederom tijd en heeft in de tussenstand al ruim anderhalve minuut achterstand. Kruijswijk zakte ver weg in het klassement naar de 27e plaats op 2.14.