La tappa vive sulla lunghissima fuga di Sylvain Chavanel, della Direct Energie: il francese, partito fin dal primo chilometro, arriva da solo fino a un vantaggio di quasi 5 minuti, prima che il gruppo lo riprenda, a soli 13 km dal traguardo. Nel gruppo, operazioni condotte, com'è logico che sia, dalla Quick-Step Floors della maglia gialla al via Fernando Gaviria, con la Bora-Hansgrohe di Sagan e la Katusha Alpecin di Kittel a tenere d'occhio la situazione e a mantenersi comunque nelle prime posizioni per aiutare i propri capitani in previsione della volata. Si muove anche la Dimension Data di Cavendish, che prova il riscatto dopo una prima giornata piuttosto opaca.

Prime schermaglie, in vista dell'arrivo, allo sprint di Beaulieu-sous-la-Roche, ai -50 dall'arrivo, con Sagan che precede Gaviria e Kristoff (Team Emirates) in un allungo tirato il giusto, senza troppa adrenalina. Sfortunati Adam Yates e Artaud Demare, che cadono anche oggi, pur riuscendo a rientrare quasi subito. Ultimi chilometri in cui si organizza anche la Sky, per evitare che Chris Froome possa incorrere nuovamente nella disavventura vissuta sabato. Nel finale, i colpi di scena non mancano: ai -8, fuori gioco Kittel per una foratura, mentre ai -2 tocca alla maglia gialla Gaviria, che finisce per terra insieme a un nutrito gruppo di corridori in una delle ultime curve.

Rimangono in una ventina a giocarsi la vittoria di tappa, in una volata incertissima. La spunta Sagan, letteralmente al fotofinish, su uno strepitoso Sonny Colbrelli della Bahrain-Merida, arrivato a pochi centimetri dalla vittoria. Prova comunque superata per l'italiano, che potrà riprovarci nelle prossime occasioni. Terzo il padrone di casa Demare, autore di una grande rimonta ma partito lungo nelle ultime centinaia di metri. Deludono Greipel e Kristoff, soltanto quarto e quinto. Sagan, grazie agli abbuoni, veste anche la maglia gialla, scavalcando Gaviria che ora è secondo a 6''. Terzo Colbrelli, a 10''. Lunedì, cronometro a Cholet di 35 km: prima chiamata per i favoriti.