5区（20・8キロ、小田原～芦ノ湖）は、タイム差なしで1位駒大の山川拓馬（1年）と、2位青学大の脇田孝太朗（4年）が並んでタスキを受けた。2人とも初めての箱根駅伝。2キロすぎに山川が前に出て、脇田を早々に突き放した。
トップと39秒差の3位でタスキを受けた中大の阿部陽樹（2年）が、4キロすぎに青学大の脇田を抜いて2位に浮上。駒大との差も最初の5キロで15秒縮めた。
一方、3位に後退した青学大は9・3キロ地点の宮の下のポイントで駒大と約1分差、15・8キロの芦之湯のポイントで1分47秒差に広がり、往路優勝が厳しくなった。
猛追を見せたのが13位でタスキを受けた城西大の山本唯翔（3年）。区間新記録の快走でチームを9位に押し上げた。
中大の阿部に一時は約10秒差まで詰められた駒大の山川だが、15・8キロ地点の芦之湯のポイントで再び20秒差に広げるなど、後半も粘り強い走りで最後までトップを独走してゴールテープを切った。
駒大が総合優勝した04年以来、19年ぶり4回目の往路優勝を飾り、史上5校目の大学駅伝3冠（出雲、全日本、箱根）へ前進した。「首位が入れ替わる展開でハラハラした」と大八木監督。1区の円健介は「1区が試合の流れが決まるので、流れつくれてよかった」と満足げ。2区のエース田沢は区間賞は逃したが「状態がよくない中、急ピッチで上げてきたので、目標の区間賞にとどかなかった悔しい思いはあるが、仲間たちが頑張って頼もしいチームになった」。5区の山川は「絶対に1位でゴールすると決めていた。上りで中大に詰められたのが課題」と振り返った。
2位は30秒差で中大。連覇を狙う青学大はトップと2分2秒差で3位。4位は国学院大で同4分差、5位は早大で同4分23秒差、6位は順大で4分31秒差、7位は東京国際大で4分39秒差、8位法大、9位城西大、10位創価大、11位東洋大、12位明大、13位東海大、14位帝京大、15位国士舘大、16位山梨学院大、17位大東大、18位日体大、19位専大、20位立大、オープン参加の関東学生連合は19番目にゴールした。
城西大の山本が1時間10分4秒の区間新記録を樹立して区間賞。20年の宮下隼人（東洋大）の記録1時間10分25秒を21秒更新した。
