Lieuwe Westra en Philippe Gilbert vormden de eerste ontsnapping, maar werden al snel weer ingelopen. Thomas De Gendt viel vervolgens aan, aanvankelijk met Andreas Klöden en Kévin Reza, daarna alleen. Hij was als eerste bij de top van de Côte d'Eyzin-Pinet, maar werd daarna ook weer teruggehaald. Na nog diverse aanvallen, onder meer van Pierre Rolland, ontstond er uiteindelijk een kopgroep van 10 renners: Sagan, Irizar, Fédrigo, Roy, Riblon, Losada, Chavanel, Impey, Poels en El Fares. Rolland, Le Mével, Burghardt en Astarloza deden pogingen om naar de koplopers toe te rijden. Rolland en Burghardt kwamen tot 15 seconden van de kopgroep, maar wisten het laatste stuk niet te overbruggen, en moesten zich uiteindelijk net als Le Mevel en Astarloza laten terugzakken naar het peloton. Ook het gat tussen kopgroep en peloton, op het maximum 8 minuten, werd snel kleiner.
Al in een klimmetje voor het begin van de eigenlijke klim van de Mont Ventoux vielen grote hoeveelheden renners af van het peloton, aangevoerd door de rijders van Sky Procycling. De voorsprong van de kopgroep was inmiddels al gezakt naar minder dan 2 minuten. Chavanel ontsnapte uit de kopgroep, en begon dus als eerste aan de klim. Bij het begin van de klim viel de rest van de kopgroep uit elkaar. Riblon en Irizar waren de eersten achter Chavanel. Met nog 15 kilometer te gaan begon Rui Costa tempo te maken aan kop van het peloton, dat nog circa 40 man telde, maar moest het daarna zelf opgeven. Jan Bakelants ontsnapte uit het peloton en kwam bij Irizar, terwijl Riblon terugzakte naar het peloton. Irizar zakte ook door het peloton, en Mikel Nieve viel aan en kwam bij Bakelants. Nairo Quintana viel als eerste van de klassementsrenners aan, terwijl Nieve Chavanel en daarna ook Bakelants achterliet. Peter Kennaugh leidde de favorietengroep van nog circa 25 man in dienst van Froome in achtervolging op Quintana. Met nog 10 kilometer te gaan haalde Quintana Nieve bij.
9 kilometer voor het einde moest Kennaugh zich weg laten zakken, en nam Richie Porte de leiding over en versnelde, waardoor nog meer rijders moesten lossen. Uiteindelijk bleven alleen Froome, Contador en Kreuziger nog over, met Mollema, Ten Dam, Péraud, Rodríguez en De Clercq erachter. Kreuziger moest ook lossen, en zakte terug naar de tweede groep. Froome ging in de aanval. Contador kon niet volgens en reed verder naar boven met Nieve, die Quintana had moeten laten gaan. Froome haalde Quintana bij, en met een nieuwe versnelling liet hij ook deze achter, maar Quintana wist weer terug te komen. De groep achter Contador, die met toevoeging van rijders als Fuglsang en Valverde tot 10 man aangroeide, had inmiddels meer dan een minuut achterstand, Contador en Nieve een halve minuut. Fuglsang en Ten Dam leidden de groep, waarbij er opnieuw rijders afvielen. Froome wist met een nieuwe aanval alsnog Quintana af te schudden. In de laatste kilometers viel Rodríguez aan, haalde Contador en Nieve bij, en deed Contador ook nog lossen.
.svg){kind=small}
Peter Sagan
Sylvain Chavanel
Daryl Impey
Wout Poels
Alberto Losada
André Greipel.svg){kind=small}
Mark Cavendish
Andrey Amador
