El esloveno atacó a falta de tres kilómetros para el final y sacó la ventaja suficiente para hacer buena su lanzada en una espectacular carrera que se decidió en los ataques finales y en la que los favoritos para alzarse con el primer puesto, el neerlandés Mathieu Van der Poel, el esloveno Tadej Pogacar y el belga Wout Van Aert finalizaron tercero, quinto y octavo, respectivamente.
Con esta victoria, Mohoric se convierte en el primer esloveno en ganar la Milan-San Remo y hereda la corona del belga Jasper Stuyven.