Nibali, le patron

Neuf coureurs en tête
Le profil de l'étape donne des idées à de nombreux attaquants, dont De Marchi (Cannondale), Serpa (Lampre), Arashiro (Europcar), Voigt (Trek), Durbidge (Orica) et B.Feillu (Bretagne), qui sont repris par le peloton au km 11. La course rentre ensuite dans l'ascension menant au col de la Croix de Montvieux. Un nouveau groupe se forme en plusieurs temps : De Marchi et Feillu sont encore dans le coup, accompagnés de Visconti (Movistar), Kadri (AG2R), Durasek (Lampre), Oss (BMC) et Huzarski (NetApp), qui basculent en tête, suivis de près par Molard (Cofidis) et Bakelants (OPQS). L'échappée se réunit dans sa configuration  définitive au km 41.

De Marchi part en solitaire
Les coureurs de Katusha se portent rapidement à l'avant du peloton, et accordent à l'échappée un avantage maximal de 4'55'' enregistré au km 75. L'accélération devient très nette à 80 km de l'arrivée, où les coureurs d'Europcar se joignent également à la poursuite. Le groupe de tête s'approche de la deuxième ascension avec 1'30'' d'écart, mais sa décomposition est déjà entamée. Dès les premières pentes menant au col de Palaquit, Bakelants et Kadri se détachent, sans parvenir à distancer totalement De Marchi, qui revient à leur hauteur et contre-attaque à 58 km de l'arrivée, avec 13 km de montée pour basculer en solitaire. Il y parvient sans s'inquiéter de la menace de Jan Bakelants (chronométré à 1'15''), et plonge avec envie sur Grenoble.

Movistar accélère
Au sprint intermédiaire, l'équipe FDJ.fr prend les commandes du peloton, qui se présente tout de même 3'40'' après De Marchi. L'Italien croit en ses chances en attaquant la montée de Chamrousse, mais son aventure est condamnée par l'accélération des Movistar, et s'achève à 14,5 km de l'arrivée. Le peloton des favoris compte alors 21 coureurs, mais perd à 12,5 km le 2ème du classement général, Richie Porte. Thibaut Pinot accentue la sélection dans la foulée, Konig se détache avec Majka (11km de la ligne) puis Valverde y va de son offensive (10,5 km). Mais c'est l'attaque de Vincenzo Nibali à 7,5 km du sommet qui tranche réellement les débats.

Nibali en solo
Le Maillot Jaune reprend Konig et Majka, puis les dépose en entrant dans les 3 derniers kilomètres. Derrière lui, se jouent les places sur le podium provisoire. Valverde, 4ème de l'étape sur laquelle Majka et Konig ont conservé leurs 2ème et 3ème positions, perd 50'' sur Nibali, tandis que le match pour le maillot blancs'intensifie avec le rapprochement de Thibaut Pinot, 5ème de l'étape avec seulement 16'' de retard sur Romain Bardet.