Il corridore spagnolo ha conquistato la leadership della Corsa in Rosa scattando in occasione del primo arrivo in salita della competizione.
Il suo attacco è stato però rintuzzato dai rivali Aru e Richie Porte, che gli sono rimasti a ruota nell'incandescente finale.
Simon Clarke, il precedente leader della corsa, è transitato all'arrivo con un ritardo di oltre quattro minuti, cedendo la maglia a Contador.
Il giovane polacco ha preceduto sul traguardo Chavanel e proprio Fabio Aru.
La quinta frazione (La Spezia-Abetone di 152 chilometri) è stata poi vinta per distacco da Jan Polanc, della Lampre-Merida.
Il portacolori della Tinkoff in classifica generale ha ora 2 secondi di margine su Aru e 20 su Richie Porte. Poi Kreuziger e Cataldo.
Alberto Contador ha indossato la maglia rosa al termine della quinta tappa del Giro d'Italia, teatro della prima tappa dell'attesissima sfida con Fabio Aru.
Ha tenuto botta anche Formolo: l'eroe de La Spezia in classifica generale è nono, a 1'15'' da Contador.
La terza posizione ha permesso al sardo di rosicchiare quattro secondi alla nuova maglia rosa (quarto al traguardo dell'Abetone), grazie agli abbuoni.
A fine tappa scoppia la polemica per il cambio di bicicletta di Alberto Contador prima della salita.
"Gli sviluppi dei materiali permettono di usare differenti tipi di tubolari o di cuscinetti, per esempio, alcuni negli ultimi 30-40 km di una tappa danno dei vantaggi", ha spiegato.
L'ex velocista Mario Cipollini: "Contador sbaglia a cambiare bici prima della salita, lo fa spesso, così alimenta i sospetti sui motorini, Aru dovrebbe attaccarlo".
Risponde lo spagnolo della Tinkoff: "E' una barzelletta, un racconto di fantascienza".