Rolland bataille avec Anton
Pierre Rolland (EUC), en embuscade à un point de Froome au classement des grimpeurs, choisit d'anticiper et quitte le peloton immédiatement après la ligne du kilomètre zéro. Il est suivi par Marcus Burghardt (BMC), Jens Voigt (RLT) et Juan-Antonio Flecha (VCD) dans un premier temps, puis le groupe s'élargit avec les arrivées de Cyril Gautier (EUC), Christophe Riblon (ALM), Pavel Brutt (KAT), Mikel Astarloza (EUS) et Simon Clarke (OGE) au km 14. Le porteur du maillot à pois passe en tête au sommet de la côte de Puget, mais se heurte au col de Leschaux à Igor Anton, qui défend les intérêts de son coéquipier Mikel Nieve .
Movistar contrôle la situation
L'équipe Movistar laisse peu d'illusions à l'échappée, contrôlée dans un premier temps avec un écart d'une minute. La menace n'empêche pas Pierre Rolland de saisir des points au sommet de la côte d'Aillon-le-Vieux et au col des Prés. En revanche, à l'entrée dans l'ascension du Mont Revard, il est décroché par une accélération de Jens Voigt, qui se retrouve en solitaire à 60 km de l'arrivée. Le coureur allemand achève l'ascension en tête, alors que ses anciens compagnons de route ont été rejoints par Gilbert et Van Garderen (BMC), puis par Vuillermoz (SOJ).
Voigt la tente en solo
Pour aborder l'ascension finale, Jens Voigt s'accroche à un avantage de 55'' sur un groupe réduit à trois coureurs par une accélération de Tejay Van Garderen, uniquement suivi par Rolland et Vuillermoz. Mais c'est aussi le moment où les manœuvres débutent dans le groupe des favoris, malmené par le rythme des coureurs de Sky, puis de Costa. Il n'y a d'ailleurs plus que huit coureurs autour du Maillot jaune au moment de la jonction avec Jens Voigt (8,5 km de l'arrivée). Joaquim Rodriguez passe alors à l'offensive. L'opération « podium » est lancée pour le coureur de Katusha, qui voit revenir sur lui Nairo Quintana, puis Chris Froome, auteur d'une réplique qui a principalement décroché Contador et Kreeuziger.
Rodriguez éjecte Contador du podium
Le trio de tête ainsi formé est mené par Joaquim Rodriguez, qui creuse suffisamment l'écart sur Contador, mais ne parvient pas en revanche à répondre à l'accélération de Froome à l'attaque du dernier kilomètre. Quintana, lui, place une attaque dans le dernier kilomètre et arrache en solitaire sa première victoire sur le Tour de France, en même temps qu'il s'empare du maillot à pois et de la deuxième place du classement général. Chris Froome, bien qu'il cède 29'' au coureur colombien, garde une avance supérieure à 5 minutes avant la dernière étape.