Tijdens de beklimming van de Cormet de Roselend valt Alejandro Valverde aan. Ploegmaat Soler wacht op hem. In de afdaling van de Roselend valt Tom Dumoulin aan met Søren Kragh Andersen en rijdt samen met Valverde in de vallei naar de slotklim. Zij pakken veertig seconden op de andere favorieten. Wanneer Valverde niet meer meewerkt, gaat Dumoulin solo op zoek naar de koplopers.
Op de slotklim naar La Rosière valt Geraint Thomas aan in de favorietengroep en niemand kan volgen. Daarachter blijven Chris Froome en Daniel Martin over. Thomas voegt zich in de slotkilometers bij Dumoulin, die de vroege vluchters Caruso en Herrada is gepasseerd. In de slotfase springen de renners van Team Sky weg bij respectievelijk Dumoulin en Martin. Thomas wint de etappe en pakt ook de gele trui.
Schaduwfavorieten als Bardet, Quintana en Nibali verliezen een minuut op Thomas.