Bij aanvang van de etappe ontsnapte Pierrick Fédrigo. Kenneth Vanbilsen probeerde in een tegenaanval mee te glippen, maar kreeg de kloof aanvankelijk niet gedicht. Een vijftigtal kilometer na de start haalde hij dan toch Fédrigo bij. De twee renners fietsten een voorsprong van meer dan veertien minuten bij elkaar. Warren Barguil kwam ten val in de bevoorradingszone. Hij verloor 3 minuten, maar wist weer terug te komen. Bij het begin van de beklimming van La Pierre Saint-Martin was de voorsprong van de koplopers al geslonken tot minder dan 3 minuten. Al bij aanvang van de klim moeten verschillende renners afhaken waarbij Sylvain Chavanel, Thomas Voeckler en Tim Wellens, alsook bolletjestrui Daniel Teklehaimanot. Vooraan laat Fédrigo Vanbilsen in de steek. Door het werk van Team Cannondale-Garmin en Team Sky voorin moeten ook Rui Costa en Michał Kwiatkowski afhaken. Wanneer Team Movistar overneemt moeten ook Romain Bardet, Thibaut Pinot, Jean-Christophe Péraud en Andrew Talansky er af. Net op dat moment gaat Robert Gesink in de aanval en wordt ook de laatste vluchter Fédrigo gegrepen. Hierna verzeilt een groepje met Vincenzo Nibali, Rigoberto Urán en Bauke Mollema in de achtergrond. Rafael Valls is intussen in de tegenaanval gegaan en bij Gesink gekomen. Lang duurt dat niet, bij het volgende steile stuk laat Gesink Valls weer achter. Even later lost Alberto Contador. Team Sky probeert er optimaal van te profiteren en gooit ook Tony Gallopin en Tejay van Garderen overboord. Chris Froome heeft Richie Porte nog bij zich. Nairo Quintana is de enige die het duo kan volgen. Bij de volgende versnelling gooit Froome ook Quintana overboord. Froome gaat solo, nadat hij net Gesink is gepasseerd. Froome wint en maakte er een echte slachtpartij van. Porte wist Quintana opnieuw bij te halen en werd tweede. Contador verliest bijna 3 minuten, Nibali meer dan 4 minuten.