El corredor almeriense, que partía como líder en la última jornada, se impuso en la etapa con un tiempo de 2h05:06 y 12 segundos de ventaja sobre el canadiense James Piccoli.
"No tenía planeado atacar en el último ascenso, pero cuando vi todo el trabajo que había hecho el equipo me dije que tenía que intentar algo antes que mis rivales. Era lo mejor para evitar perder el jersey de líder. Es mi primera victoria como profesional y siempre la recordaré", afirmó el español.
El hispano-colombiano Óscar Sevilla entró séptimo, a 29 segundos, y el colombiano Jhonatan Restrepo, ganador de la etapa del sábado, décimo a 46.
El circuito por los alrededores de la ciudad incluía tres subidas al Rebero (3,5 km al 5,7 por ciento) -la última servía de meta- y otras tres al Muro de Kigali (medio km al 8,4 por ciento).
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Cristián Rodríguez, de 26 años, ganó el Tour de Ruanda con 17 segundos de ventaja sobre Piccoli y el estadounidense Alex Hoehn completó el podio, a 51 segundos del español, mientras que Restrepo se quedó fuera del cajón con el mismo tiempo que el tercero y Óscar Sevilla acabó octavo a 1:25 minutos.