Elle comprend quatre difficultés comptant pour le classement de meilleur grimpeur. La première d'entre elles, la montée de Naves d'Aubrac, commence après vingt kilomètres de course, peu après Saint-Geniez-d'Olt-et-d'Aubrac. Classée en première catégorie, elle est longue de 8,9 km, pour une pente moyenne de 6,4 % et amène la course sur le plateau de l'Aubrac, à plus de 1 000 mètres d'altitude.
Douze kilomètres après cette montée, les coureurs abordent la côte de Vieurals, classée en troisième catégorie (3,3 km à 5,9 %). Le col d'Aubrac, au kilomètre 52, marque le passage en Lozère. Le sprint intermédiaire est placé à Saint-Alban-sur-Limagnole, à mi-course, au kilomètre 96.
La descente qui mène au Puy-en-Velay passe par la dernière difficulté de la journée, la côte de Saint-Vidal, classée en quatrième catégorie[3],[4], à treize kilomètres de la ligne d'arrivée.
Dans le peloton, l'écart avec l'échappée est contrôlé par l'équipe Sky, il atteint 7 min 15 s au maximum à 75 km de l'arrivée. À 66 km de l'arrivée, Tony Martin sort du groupe à l'avant et se lance dans une échappée en solitaire semblable à celle qui lui avait permis de remporter l'étape de Mulhouse en 2014 mais il est repris dans la difficile montée du col de Peyra Taillade à 3 km du sommet. Dans la descente précédant le col de Peyra Taillade, l'équipe AG2R La Mondiale accélère en tête du peloton pour provoquer des cassures. Dans la montée du col de Peyra Taillade, le maillot jaune Chris Froome rencontre un problème mécanique qui l'oblige à s'arrêter, il parvient cependant à revenir à la hauteur de ses rivaux sur la fin de l'ascension avec l'aide de ses équipiers, dans un groupe qui comprend les dix premiers du classement général, à l'exception de Nairo Quintana lâché dans cette montée[5].
Barguil passe en tête au col de Peyra Taillade situé à 31,5 km de l'arrivée, suivi de près par Pauwels et Gallopin. Puis Mollema, Caruso, Ulissi, Pinot, Benoot et Roglič font leur retour formant ainsi un groupe de neuf coureurs à l'avant. À 25 km de l'arrivée, Mollema lance une attaque. Il prend une avance de 40 secondes qui retombe à 20 secondes au sommet de la côte de Saint-Vidal à 13 km de l'arrivée mais les quatre poursuivants Barguil, Roglic, Ulissi et Gallopin ne collaborent pas suffisamment pour combler leur retard et Mollema remporte ainsi l'étape en solitaire avec une vingtaine de secondes d'avance. Dans le groupe des favoris, Dan Martin se détache dans le final et passe de la 6e à la 5e place du classement général[5].
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Étape de moyenne montagne
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Tim Wellens (Lotto-Soudal) : Abandon
