Na de sensationele afloop van de zaterdagrit met een eerste en tweede plek op de streep en het realiseren van een droomrace dankzij briljant teamwork, ging Team dsm-firmenich PostNL de tweede etappe van de Tour de France in met een eerste en tweede plek in het algemeen klassement voor Romain Bardet en Frank van den Broek. De eerste met de beroemde gele trui om de schouders, de laatste startte de etappe schitterend in de groene trui na zijn briljante prestatie bij zijn Tourdebuut in rit één.
Nadat het peloton vertrok uit Cesenatico ging waren er veel aanvallen in het peloton waar te nemen, voordat een sterke vlucht van elf renners de ruimte kreeg, met Bram Welten als vertegenwoordiger van het team. Toen het duidelijk werd dat er geen bedreigingen voor het algemeen klassement in de kopgroep waren, omdat de best geplaatste renner op vijftien minuten stond van de klassementsleider, liet Welten zich meevoeren in de groep voordat de fase van de beklimmingen was aangebroken. Ondertussen nam Team dsm-firmenich PostNL de controle op zich op kop van het peloton met een stabiel tempo verzorgd door Nils Eekhoff en John Degenkolb, daarmee stonden ze de vluchters toe om hun voorsprong uit te bouwen tot meer dan acht minuten.
Toen de eerste beklimmingen zich aandienden, schoot het tempo in het peloton weer omhoog op het moment dat andere ploegen de kop over namen en het tempo verhoogden om zo de optie open te houden om voor de ritwinst te strijden. Toen zakte de voorsprong van de leiders snel. Met het oog op het ondersteunen van de ploeg later in de rit, liet Welten zich uitzakken vanuit de vlucht om in zijn eigen tempo over de beklimmingen te raken. En toen hij was teruggehaald door het peloton was de voorsprong van de koplopers teruggelopen tot nog maar vijf minuten met nog maar honderd kilometer wedstrijd te gaan. Maar door een val in het peloton stopten de teams die het tempo bepaalden, waardoor de vluchters weer de ruimte kregen en uiteindelijk de sterke klimmer Vasquelin de rit wist te winnen vanuit het restant van de kopgroep.
De ploeg positioneerde zich goed, ondersteunde en lette goed op Bardet op weg naar de lokale omloop in Bologna, waar men de beroemde San Luca-beklimming en diens steile stijgingspercentages voorgeschoteld kreeg. Een stevig tempo zorgde dat de groep met de klassementsrenners zeer snel kleiner werd bij de eerste passage van de klim, tot deze ongeveer dertig renners telde. Enkele tegenaanvallen volgden, waarbij Warren Barguil en het team tactisch reden, het zo uitkienend dat men er niet achter aan hoefde te jagen. Uiteindelijk werd de groep met daarin Barguil ingerekend net voordat de onderste stroken van de tweede beklimming van de San Luca werden bereikt, waar een verschroeiend tempo werd gemaakt waardoor de groep met klassementsrenners uiteen sloeg. Bardet putte diep in zijn krachten en vocht zich over de top van de beklimming in het gezelschap van verscheidene klassementsrenners en nam de last van de achtervolging op zich achter vier aanvallers. Het was spannend op de streep, maar de mannen voorin hielden net genoeg van hun voorsprong over om de gele trui te nemen, Bardet en het team besloten de dag met zes seconden achterstand. Niettemin kon iedereen trots zijn op hun inspanningen en de briljante teamspirit die zij toonden.