Cette étape se passe intégralement dans le département du Vaucluse. Trois côtes de seconde catégorie sont à franchir. La côte de Mormoiron plus courte a le plus fort pourcentage, avant d'entamer l'ascension du Mont Ventoux.
Le peloton est groupé à la sortie de Carpentras. Jens Voigt est le premier à attaquer au km 7, des petits groupes se forment à l'avant du peloton mené par les US Postal ce qui provoque des cassures à cause du vent de côté. Après quelques kilomètres le peloton se reforme et reprend les attaquants. Christophe Agnolutto s'échappe dans le Col de Murs, il est suivi par un groupe de huit coureurs (avec José Luis Arrieta, José Vicente García Acosta, Pascal Hervé, Nicolas Jalabert, Andrei Kivilev, Nico Mattan, Santiago Botero, Alexandre Vinokourov), ils obtiennent un peu plus de quatre minutes d'avance sur le peloton emmené par US Postal, puis par Banesto. Dans les premiers kilomètres du Mont Ventoux, Tyler Hamilton emmène le groupe maillot jaune. Lorsque tous les échappés sont repris, Roberto Heras tente de partir mais Armstrong va le rejoindre et condamne toutes tentatives. Avec le maillot jaune, ne restent que Beloki, Botero, Heras, Ullrich et Virenque. Marco Pantani est à quelques dizaines de mètres derrière. Jan Ullrich emmène le groupe. Après le chalet Reynard, Pantani revient à l'avant et met plusieurs attaques pour parvenir à lâcher le groupe. Mais Virenque n'arrive pas à tenir le rythme d'Ullrich. Armstrong part rejoindre Pantani à grande vitesse, emmène l'Italien et lui laisse la victoire d'étape. Pantani est alors furieux d'avoir été pris en pitié par Armstrong et aurait préféré gagner l'étape à la pédale, ce qu'il fera quelques jours plus tard.
Marco Pantani 
Lance Armstrong 
Joseba Beloki 
Comb.
Christophe Agnolutto 
M. jaune
Jan Ullrich 
M. vert
M. à pois
M. blanc
D. jaune
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