A 100 dall'arrivo sono 4 i corridori in fuga: Perrig Quemeneur, Stef Clement, Jan Barta e Armindo Fonseca. La Tinkoff-Saxo di Contador però riesce a ridurre il distacco e a riportare il gruppo compatto. Da qui in avanti sono le condizioni meteo avverse a contraddistinguere la tappa: la pioggia, il vento e le ripetute cadute spezzettano il plotone dei migliori in diverse parti. A farne le spese sono dapprima ciclisti del calibro di Joaquim Rodriguez, Nairo Quintana, Alejandro Valverde e Jean-Christophe Peraud.

Resta attardato poi Vincenzo Nibali (che deve anche recuperare da una foratura) assieme a Thibaut Pinot e alla maglia gialla Rohan Dennis. Davanti il gruppetto con Froome, Contador, Uran e Sagan (composto da 25 corridori) arriva a guadagnare oltre un minuto sugli altri uomini di classifica. Nel finale la Etixx lancia in anticipo la volata per Cavendish che viene superato da Greipel della Lotto Soudal (vincitore di giornata), Sagan della Tinkoff-Saxo e Cancellara del Team Trek Factory. Grazie agli abbuoni lo svizzero conquista la maglia gialla con 3 secondi di vantaggio sul tedesco Tony Martin e 6 sull'olandese Tom Dumoulin. Il gruppo di Nibali chiude a 1'28" dai primi: lo Squalo dello Stretto ha ora un ritardo di 2'09" da Cancellara, più di un minuto da Froome e Contador.