Il s'agit d'une étape de montagne avec seulement quelques kilomètres de plat pour le sprint intermédiaire. Les coureurs démarrent sans départ fictif, sur ce qui ressemble à une grille de départ de course automobile, au pied du col de Peyresourde.
Déroulement de la course
Tanel Kangert démarre assez fort la première montée et arrive seul en tête au sommet. Julian Alaphilippe s'échappe du peloton au cours de cette première ascension pour rejoindre un groupe de poursuivants. Kangert est rejoint dans la descente. Dans le peloton, l'équipe AG2R La Mondiale passe à l'attaque dans le col de Val Louron-Azet, mais chaque coureur s'écarte après un moment en tête, seul Pierre Latour, porteur du maillot blanc, parvient à terminer l'ascension en tête du peloton. Pendant ce temps, Alaphilippe va prendre les points du grimpeur. Quintana attaque au début de l'ascension finale et dépasse les échappés restants pour aller gagner l'étape. Daniel Martin, parti un peu après le Colombien, termine deuxième. Le maillot jaune Geraint Thomas accroit son avance sur ses poursuivants, alors que Tom Dumoulin s'empare de la deuxième place du classement général en profitant d'une défaillance de Christopher Froome qui n'a pu suivre jusqu'au bout le groupe des favoris.