Het parcours van de vijftiende rit was heuvelachtig met twee beklimmingen van de eerste categorie, één beklimming van de derde categorie en één beklimming van de vierde categorie. De top van de laatste klim van de eerste categorie lag op 31,5 kilometer van de finish. Vanaf dit punt werd er geleidelijk afgedaald naar de laatste beklimming van de dag op 13 kilometer van de streep.
Een groep van 10 man reed vroeg weg, maar de beklimming van de Montée de Naves d'Aubrac deed de mindere klimmers onder hen afhaken, zodat uiteindelijk alleen Warren Barguil, Serge Pauwels en Damiano Caruso overbleven. Na de top kwamen Tsgabu Grmay en Dylan van Baarle terug bij de koplopers, en later sloot een grote groep van 23 rijders aan. De groep van 28 had op dat moment een voorsprong van 4'20" op het peloton.
Tony Martin ging solo in de aanval, en had bij de voet van de tweede grote klim, de Col de Peyra Taillade, een voorsprong van 1.5 minuut. De voorsprong op het peloton was inmiddels tot 9 minuten gegroeid. In de beklimming ging AG2R, het team van Romain Bardet, versnellen. Chris Froome had juist op dat moment materiaalpech. Hij kreeg een wiel van Michał Kwiatkowski en moest bijna 1 minuut achterstand goedmaken op het razende peloton. Vooraan wist Martin het niet te bolwerken, en Barguil was als eerste boven. In de afdaling ging Bardet opnieuw in de aanval, samen met Rigoberto Urán. Froome wist echter opnieuw het gat te dichten, samen met de meeste andere favorieten.
In de kopgroep was het Bauke Mollema die op 30 kilometer van de finish in de afdaling aanviel en een kleine voorsprong pakte op Warren Barguil, Tony Gallopin, Primož Roglič en Diego Ulissi. Zijn voorsprong liep op naar 40 seconden, maar met nog enkele kilometers te gaan waren er nog 11 seconden over. Doordat het viertal niet goed samenwerkte, bleek dit genoeg te zijn, en Mollema won de etappe met 19 seconden voorsprong. Uit de groep met favorieten wist Daniel Martin nog te ontsnappen. Met een groepje overblijvers van de oorspronkelijke grote kopgroep pakte hij 12 seconden op Froome en de andere favorieten. Verliezer van de dag was Nairo Quintana, die vier minuten verloor op de groep-Froome en uit de top 10 van het klassement viel.
.jpg)
.svg){kind=small}
Michael Matthews
.svg){kind=small}
Thomas De Gendt
Simon Geschke
Tony Gallopin
Alessandro De Marchi
Maurits Lammertink
Nicolas Roche
Trek-Segafredo
UAE Team Emirates
Primož Roglič
Team Dimension Data
Daniel Navarro.svg){kind=small}
Team Katjoesja Alpecin
· 
· 