La sortida es fa a Belfort, des d'on els ciclistes prenen direcció sud, cap al Doubs. A partir del quilòmetre 15 el recorregut comença a ser ascendent i són set les dificultats puntuables que han de superar els ciclistes en menys de 150 km. La primera és la cota de Bondeval, al quilòmetre vint, de quarta categoria, per enllaçar, dotze quilòmetres després, amb el pas de la Douleur, de tercera categoria. Tot seguit els ciclistes enllacen quatre ports de segona categoria de manera consecutiva, sent la primera la cota de Maison-Rouge, la més llarga del dia. Tot seguit l'etapa es dirigeix cap a l'est, per entrar a Suïssa, al cantó del Jura. La cota de Saignelégier i la cota de Saulcy precedeixen l'esprint situat a Genevez. Després d'un llarg descens arriben les dues darreres ascensions del dia, la cota de la Caquerelle, de segona, i el coll de la Croix, de primera categoria. Aquest darrer port es troba a tan sols 16 quilòmetres de l'arribada, a Porrentruy.[1]
Primers quilòmetres d'etapa molt moguts, amb diversos intents per formar l'escapada del dia. Un primer grup de 10 ciclistes va ser neutralitzat poc abans de la primera ascensió del dia, la cota de Bondeval, però en els darrers metres Jens Voigt (Lidl-Trek) prengué uns metres al capdavant. Juntament amb ell s'uniren diversos ciclistes, però la diferència que obriren era minsa, i al quilòmetre 50 sols era de 20 segons.
Jérémy Roy (FDJ-BigMat) va atacar des del gran grup, unint-se ràpidament al grup de Voigt, mentre que pel darrere Samuel Sánchez (Euskaltel–Euskadi) es veia obligat a abandonar la cursa per culpa d'una caiguda, en què també es veié implicat Alejandro Valverde (Movistar Team), i que li provocà una fractura d'un metacarpià de la mà esquerra.[2] Roy es va unir Fredrik Kessiakoff (Astana Qazaqstan Team) en l'ascensió a la cota de Saignelégier, mentre que pel darrere quedava un grup de 22 ciclistes en persecució seva, i encara més enrere el gran grup. Steven Kruijswijk (Team Visma-Lease a Bike) i Kevin de Weert (Soudal Quick-Step) es van unir temporalment al duet capdavanter, però poc després Kessiakoff marxà en solitari al capdavant. En el darrer port de segona categoria tenia una diferència d'1' 45" sobre el grup perseguidor, format en aquell moment pels francesos Tony Gallopin (Lidl-Trek) i Thibaut Pinot, company d'equip de Roy, i el ciclista més jove de la present edició del Tour.[3]
En la darrera ascensió Gallopin perdé contacte amb Pinot, que marxà a la caça i captura de Kessiakoff, qui, totalment esgotat, va ser superat poc abans del cim. En aquell punt Pinot tenia 12 segons sobre Kessiakoff i, tot i que en un primer moment del descens se li apropà, algun ensurt amb la bicicleta va fer que finalment es despengés i fos agafat pel grup del mallot groc. El fort ritme imposat pel Ineos Grenadiers va fer que fos un grup molt reduït. Jurgen van den Broeck (Lotto Dstny) i Cadel Evans (BMC Racing Team) agafaren uns metres de distància en el descens, però ràpidament van ser neutralitzats. Finalment la victòria va ser per a Pinot amb 26 segons sobre Evans, Gallopin i la resta del grup. Kessiakoff va aconseguir el mallot de la muntanya, mentre Wiggins mantingué el liderat.[2][4][5]
Thibaut Pinot (FRA)
Fredrik Kessiakoff (SWE)
Jurgen Van den Broeck (BEL)
Cadel Evans (AUS)
Vincenzo Nibali (ITA)
Thibaut Pinot (FRA)
Cadel Evans (AUS)
Bradley Wiggins (GBR) 
Vincenzo Nibali (ITA)
Jurgen Van Den Broeck (BEL)
Denís Ménxov (RUS)
Haimar Zubeldia (ESP)
Fränk Schleck (LUX)
Nicolas Roche (IRL)
Rein Taaramäe (EST) 
Johannes Fröhlinger (Team DSM-Firmenich PostNL): no surt.
Samuel Sánchez (Euskaltel–Euskadi), per culpa d'una fractura a la mà fruit d'una caiguda al km 57.
