Il ritrovo dei partecipanti alla Milano-Sanremo 2024 è previsto a partire dalle ore 8.30 di sabato 16 marzo 2024 in piazza Vittoria. Alle ore 10.00 è poi in programma l'incolonnamento dei ciclisti per la partenza della sfilata cittadina fino al chilometro zero. Il percorso passa da corso strada Nuova e si immette in lungo Ticino Sforza per poi percorrere interamente viale Resistenza e svoltare alla rotonda in viale Partigiani; si prosegue poi sul lungo rettilineo che comprende viale Montegrappa, via San Pietro in Verzolo e viale Cremona prima di entrare nella strada provinciale 234 direzione Belgioioso, dove è situato il chilometro zero.
A questo punto il percorso prosegue, attraversando Belgioso, fino a Corteolona e Genzone: qui i ciclisti svoltano sulla strada provinciale 31 per arrivare a San Zenone al Po: dopo un breve passaggio sulla strada provinciale 35 si prosegue svoltando sulla strada provinciale 199 e attraversando il fiume Po sul ponte di Spessa. Si giunge così a Stradella e poco dopo, imboccata la strada statale 10, a Broni: qui il passaggio della Milano-Sanremo avviene sulla via Emilia; poi, ripresa la statale 10 si arriva a prima a Casteggio e poi a Voghera. Sono gli ultimi chilometri lombardi della corsa: a Voghera in particolare vengono percorse via Emilia e via Fratelli Rosselli, prima di immettersi nuovamente nella statale 10 e sconfinare in Piemonte a Pontecurone.
Il percorso prosegue in provincia di Alessandria toccando - tra le altre località - Tortona, Novi Ligure, Capirata d'Orba, Silvano d'Orba e Ovada, prima di svalicare in Liguria dal Passo del Turchino per scendere su Genova Voltri. Direzione Ponente, il percorso prosegue attraversando Varazze, Savona, Albenga fino a Imperia e San Lorenzo al Mare. Dopo la classica sequenza dei Capi (Mele, Cervo e Berta), a questo punto, i ciclisti affrontano le salite della Cipressa e del Poggio di Sanremo. L'arrivo della Milano-Sanremo 2024 è previsto in via Roma a Sanremo tra le ore 16.50 e le 17.30.
Tutte le strade interessate dal passaggio della Milano-Sanremo 2024 vengono momentaneamente chiuse al traffico con divieto di circolazione e nella maggior parte dei casi anche di divieto di sosta per consentire il regolare svolgimento della gara ciclistica: di seguito i principali provvedimenti viabilistici previsti a Pavia.
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