Der 24-Jährige setzte sich auf dem 163,2 km langen Teilstück von Monforte de Lemos nach Luintra Ribeira Sacra kurz vor dem Ziel ab und holte sich den Sieg im Alleingang.
Zweiter wurde der spanische Routinier Luis-Leon Sanchez (Astana) mit 20 Sekunden Rückstand auf Yates, weitere zwei Sekunden später fuhr Fabio Felline (Italien/Trek-Segafredo) als Dritter über die Linie.
Im Gesamtklassement gab es keine bedeutenden Verschiebungen. Der Kolumbianer Darwin Atapuma vom Team BMC bleibt im Roten Trikot des Gesamtführenden, Zweiter ist der Spanier Alejandro Valverde (Movistar), Vuelta-Sieger von 2009, vor Tour-de-France-Sieger Christopher Froome (Großbritannien/Sky) und seinem Teamkollegen Nairo Quintana (Kolumbien).
Die 71. Vuelta führt über zehn Bergankünfte durch Spanien und macht einen kurzen Abstecher nach Frankreich. Sie endet nach rund 3315 km und 21 Etappen am 11. September traditionell in Madrid.