Etter noen kuperte kilometer mot slutten av mandagens 209 kilometer lange etappe var det bare tre ryttere som satt igjen i tet: Sagan, Joaquim Rodriguez (Katusja) og Vincenzo Nibali (Astana).
Flere av de største kanonene hadde slitt i regnværet og falt av, deriblant Alberto Contador (Team Saxi-Tinkoff) og mannen i ledertrøya, Sky-rytter Chris Froome.
Før etappen var Nibali best plassert i sammendraget av de tre i front, men Astana-rytteren hadde lite å stille opp med i spurten mot Sagan, som tok sin andre etappeseier i rittet.
Nibali tok likevel over ledertrøya, nå 34 sekunder foran Froome.
Thor Hushovd trillet over mållinjen like bak Alberto Contador 50 sekunder bak seirende Sagan.
Rittet avsluttes med en 9,2 kilometer lang tempoetappe tirsdag.
Les også: