Deze etappe was het slotstuk van het drieluik in de Alpen. De etappe voerde over de Col de la Madeleine (25.1 km over 6,2%), de Lacets de Montvernier, de Col de la Croix-de-Fer (29 km over 5,1%) en finishte op Alpe d'Huez (13,9km over 7,9%). Genoeg kansen voor de klassementsrenners om verschillen te maken.
Ondanks verschillende aanvallen rijdt het peloton en groupe de eerste col over. Uiteindelijk ontstaat er een grote groep renners met onder andere Steven Kruijswijk (de nummer zes van het klassement), Rafał Majka, Tejay van Garderen, Alejandro Valverde, Julian Alaphilippe en Warren Barguil als belangrijkste namen. Alaphilippe komt als eerste boven op de Madeleine en verstevigt zijn leiding in het bergklassement. In de afdaling van de Madeleine proberen verschillende renners weg te rijden uit de kopgroep. Aan de voet van de Croix de Fer ontstaat er een select gezelschap van de kopgroep: Steven Kruijswijk, Robert Gesink, Alejandro Valverde, Pierre Rolland, Warren Barguil, Andrey Amador, Rafał Majka, Gorka Izagirre, Mikel Nieve, Daniel Martínez en Ilnoer Zakarin.
Halverwege de Croix-de-Fer gaat Steven Kruijswijk in de aanval. Hij pakt op de top een voorsprong van drie minuten op zijn achtervolgers. De groep favorieten volgt op zes minuten, waar Adam Yates al uit gelost is. Kruijswijk breidt in de afdaling en de vallei naar de voet van Alpe d'Huez uit naar 4.20 minuten. In de slotklim bestoken de klassementsrenners elkaar in de hoop Kruijswijk te achterhalen. Hij wordt op 3,5 kilometer van de streep bijgehaald door Chris Froome. Deze wordt vervolgens bijgehaald door Tom Dumoulin, Geraint Thomas en Romain Bardet. Vincenzo Nibali komt ten val door een toeschouwer en verliet de Ronde na de etappe.
In de laatste kilometers proberen zowel Bardet als Dumoulin nog weg te springen. De anderen komen echter terug en in de sprint is Thomas de sterkste. Dumoulin eindigt als tweede, ondanks een schakelfout. In deze etappe gaven een hoop sprinters op zoals Dylan Groenewegen en Fernando Gaviria en er kwamen twee renners buiten tijd.
