Dvadsaťosemročný jazdec tímu LottoNL–Jumbo prišiel do cieľa v čase 6:17:23 h, presadil sa po dlhom úniku v záverečnom stúpaní. Novým lídrom celkovej klasifikácie sa po páde Novozélanďana Patricka Bevina stal Brit Gerraint Thomas z tímu Sky, ktorý finišoval na štvrtej pozícii. Slovenský cyklista Peter Sagan sa nezapojil do boja o etapový triumf. Trojnásobný majster sveta jazdiaci za stajňu Bora-hansgrohe zaostal v cieľovom stúpaní.
Na pelotón čakal zvlnený profil etapy a záverečné 2,5-kilometrové stúpanie, ktoré malo najviac vyhovovať výbušným vrchárom a klasikárom. Už v úvode sa odpútala od zvyšku štartového poľa pätica pretekárov, ktorej náskok pred pelotónom nesklesol 65 km pred cieľom pod sedem minút. Dvojica Küng a Bevin sa snažila skresať manko pelotónu, no tempo sa podarilo rozprúdiť až Burghardtovi, z čoho mali vyťažiť jeho tímoví kolegovia Sagan s Majkom. Poliak chcel na podujatí bojovať o popredné pozície v celkovej klasifikácii, na cieľovom kopci však strácal vyše dve minúty a jeho plány dostali tvrdú ranu.
Ešte predtým Bevin spadol z bicykla a museli ho ošetriť v lekárskom vozidle, v krátkom slede sa odohral ďalší pád v podaní Nemca Geschkeho. Balíku sa podarilo pohltiť utečencov, o únik sa pokúsil Terpstra, ale jeho brejk bol chytený na tvrdých sklonoch kľúčového stúpania. Osemsto metrov pred cieľom nastúpil Roglič a jeho taktika slávila úspech, keď van Avermaet s Yatesom zareagovali na jeho únik neskoro. Yates prišiel do cieľa na druhej pozícii s trojsekundovou stratou na víťaza, tretí skončil Belgičan Tiesj Benoot (+6 s).
Výsledky 3. etapy (Follonica - Trevi, 234 km): 1. Primož Roglič (Slov./LottoNL-Jumbo) 6:17:23 h, 2. Adam Yates (V. Brit./Mitchelton-Scott) +3 s, 3. Tiesj Benoot (Bel./Lotto Soudal) +6, 4. Geraint Thomas (V. Brit./Sky) +7, 5. Rigoberto Uran (Kol./EF Education First - Drapac), 6. Mikel Landa (Šp./Movistar), 7. Gianni Moscon (Tal./Sky), 8. Romain Bardet (Fr./Ag2r La Mondiale), 9. Wilco Kelderman (Hol./Sunweb), 10. Bob Jungels (Lux./Quick-Step Floors) všetci +10
Poradie po 3. etape: 1. Thomas 10:52:22 h, 2. Greg Van Avermaet (Bel./BMC Racing) rovnaký čas, 3. Christopher Froome (V. Brit./Sky) +3, 4. Damiano Caruso (Tal./BMC Racing) +8, 5. Michal Kwiatkowski (Poľ./Sky), 6. Jungels obaja +9, 7. Kelderman +19, 8. Davide Formolo (Bora-hansgrohe) +30, 9. Tom Dumoulin (Hol./Sunweb) +33, 10. Uran +39