Dopo 11 ore di scrutinio è stata l'ultima sezione a decretare il ballottaggio fra il primo cittadino uscente Michele Conti, sostenuto del centrodestra, e il candidato Paolo Martinelli, appoggiato da Pd, M5S, Sinistra e due liste civiche. Un risultato destinato a suscitare un vespaio di polemiche e a essere messo in discussione: dati alla mano Conti non avrebbe superato il 50% dei consensi per 15 voti su 40.896 votanti e 40.211 voti validi, con 25 schede contestate segnalate ufficialmente sul sito del Comune.
Per Conti l'obiettivo di vincere al primo turno è sembrato a portata di mano per buona parte dello scrutinio. Poi, quando mancavano 15 sezioni al termine dello spoglio, la percentuale di consensi è scesa al di sotto della fatidica soglia del 50% e si è materializzata l'eventualità del secondo turno. Quando le sezioni mancanti sono scese a 3 Conti è tornato in testa ma lo spoglio dell'ultima manciata di schede lo ha retrocesso al 49,96% dei voti ed è scattato il ballottaggio con Martinelli.
Ecco il risultato finale con 86 sezioni scrutinate su 86,:
Michele Conti (FdI, Lega, Forza Italia, Michele Conti sindaco, Pesciatini per Pisa, Pisa Punto Zero): 20.091 voti - 49,96%
Paolo Martinelli (Pd, M5S, Sinistra unita per Pisa, Riformisti per Pisa, La città delle persone): 16.534 - 41,12%
Ciccio Auletta (Unione Popolare, Una città in Comune) - 2.706 voti - 6,73%
Rita Mariotti - Rita Mariotti sindaco (Azione, Iv): 538 voti - 1,34%
Alexandre Dei (Patto civico 2023): 255 voti - 0,63%
Edoardo Polacco - Comitato Libertà Toscana: 87 voti - 0,22%
Affluenza alle urne fra le più basse in Toscana, 56,53% degli aventi diritto contro il 58,42 di 5 anni fa.