El vencedor de l'etapa fou l'italià Vincenzo Nibali (Astana Qazaqstan Team), que d'aquesta manera recuperà el liderat que havia cedit en l'etapa anterior en benefici de Tony Gallopin (Lotto-Belisol). Nibali atacà a manca de dos quilòmetres de l'arribada, en plena ascensió a la Planche des Belles Filles, deixant enrere la resta de rivals i superant el català Joaquim Rodríguez (Team Katusha), el darrer dels membres de l'escapada del dia.[2][3][4] Amb tot, l'etapa va estar marcada per l'abandonament d'Alberto Contador (Team Tinkoff-Saxo), el qual va patir una caiguda en el tram final del descens del Petit Ballon, en què es va fer mal al genoll. Després que els metges el curessin durant uns quants minuts va reprendre la cursa, però vint quilòmetres després va posar peu a terra, abandonant el Tour de França amb una lesió a la tíbia.[5][6] Posteriors estudis mèdics van demostrar que Contador podria evitar passar pel quiròfan.[7][8]
Tercera i darrera etapa per la serralada dels Vosges d'aquesta edició del Tour. L'etapa comprèn set dificultats puntuables pel gran premi de la muntanya, quatre d'elles de primera categoria. Després de prendre la sortida a Mülhausen, el recorregut es dirigeix cap al nord per trobar la primera de les ascensions, el coll de Firstplan (722 m, 2a categoria, 8,3 km al 5,4%). El descens duu els ciclistes fins a Muhlele, on es troba l'esprint intermedi. El Petit Ballon és el següent port, coronat a 1.163 m, després de 9,3 km al 8,1% i puntuat de primera categoria. Només acabar el descens, sense cap mena de descans, comença l'ascensió al coll de Platzerwasel, també de primera, que es corona a 1.193 m després de 7,1 km al 8,4%, i que enllaça amb Le Markstein. El descens de Le Markstein durà els gran grup fins a Kruth. La següent dificultat és el coll d'Oderen, de segona i amb 6,7 km al 6,1%, que marca el pas del departament de l'Alt Rin al dels Vosges. Vint-i-dos quilòmetres després, el coll des Croix, dona pas a l'Alt Saona. Les dues darreres ascensions de primera categoria es troben dins els darrers trenta quilòmetres: el coll de Chevrères (3,5 km al 9,5%) i La Planche des Belles Filles (5,9 km al 8,5%), on hi ha l'arribada a 1.035 metres d'altura.[1] El director del Tour de França Christian Prudhomme catalogà aquesta etapa com «la més dura de mitja muntanya de la història».[9]
Etapa marcada per la caiguda i posterior abandonament d'Alberto Contador (Team Tinkoff-Saxo), un dels principals favorits a la victòria final, en el descens del Petit Ballon, al quilòmetre 62. Fins aleshores la cursa estava encapçalada per una escapada que s'havia gestat en el tram pla inicial, previ a la primera de les ascensions del dia. Lieuwe Westra (Astana Qazaqstan Team) i Thomas Voeckler (Team Europcar) foren els instigadors, i a ells se'ls hi uniren fins a vuit corredors més, entre els quals el català Joaquim Rodríguez (Team Katusha) i Peter Sagan (Cannondale), líder de la classificació dels punts que anava a la recerca dels 20 punts de l'esprint intermedi de Muhlele (km 39,5), situat als peus del Petit Ballon, primera gran dificultat del dia. En el descens del primer port es formà un grup perseguidor, amb Tony Martin i Michał Kwiatkowski (Omega Pharma-Quick Step) com a homes més destacats. En l'ascensió al coll de Platzerwasel els dos grups capdavanters es van fusionar i els seus més de 4 minuts sobre Tony Gallopin (Lotto-Belisol) situaven a Kwiatkowski com a líder provisional de la cursa. Simultàniament es va produir la caiguda de Contador, el qual, després d'estar aturat quatre minuts rebent assistència mèdica, es va reincorporar a la cursa. Però en el descens del coll de Platzerwasel decidí baixar de la bicicleta pel dolor provocat per la caiguda. El grup d'escapats va estar liderat en tot moment per un pletòric Tony Martin i sols en els passos de muntanya, en què el "Purito" i Voeckler lluitaven pels punts, es trencava aquest esquema. En l'ascensió al coll de Chevrères la diferència es mantenia en 2' 20" sobre un gran grup encapçalat pel Lotto-Belisol i l'Astana Qazaqstan Team. Quan Martin defallí fou Kwiatkowski el que agafà les regnes de l'escapada, però en el darrer tram d'ascens fou superat per Joaquim Rodríguez. En el descens s'uniren uns quants membres de l'escapada, però en començar l'ascensió a la Planche des Belles Filles Joaquim Rodríguez tornà a demostrar ser el més fort del grup. Per darrere, les diferències s'havien anat escurçant, al mateix temps que el grup perdia unitats, com ara Andrew Talansky, cap de files del Garmin-Sharp. A manca de 3 quilòmetres Vincenzo Nibali llençà un atac que no fou seguit per cap rival i s'uní al "Purito" a poc més d'un quilòmetre, per posteriorment deixar-lo enrere. Nibali es presentà a l'arribada amb 15" sobre Thibaut Pinot i 19" sobre Alejandro Valverde. Tony Gallopin va perdre en liderat en favor de Nibali en arribar a 4' 46". Joaquim Rodríguez es va vestir amb el mallot de la muntanya, mentre Romain Bardet es feia amb el dels joves.[2][3][4]
Mülhausen
Vincenzo Nibali (ITA)
Thibaut Pinot (FRA)
Alejandro Valverde (ESP)
Tony Martin (GER)
Joaquim Rodríguez (CAT)
Peter Sagan (SVK)
AG2R La Mondiale
Tejay van Garderen (USA)
Richie Porte (AUS)
Leopold König (CZE)
Rui Costa (POR)
Bauke Mollema (NED)
Michał Kwiatkowski (POL)
Astana Qazaqstan Team
Belkin Pro Cycling Team
Alberto Contador (ESP) (Team Tinkoff-Saxo. Abandona per caiguda.
Mathew Hayman (AUS) (Orica-GreenEDGE. Abandona.
Ted King (USA) (Cannondale. Abandona.
