L'étape de 191 kilomètres part de Le Teil en Ardèche, se dirige au sud-ouest vers Alès (km 88), Anduze (km 104,5), puis Saint-Hippolyte-du-Fort (km 125,5) où a lieu le sprint intermédiaire, Ganges (km 138) et l'arrivée inédite se fait au sommet du Mont Aigoual situé dans le Gard qui culmine à 1 560 m d'altitude. Les 140 premiers kilomètres sont sans difficulté, avant le Cap de Coste (2,1 km à 7,3 %, 3e catégorie) depuis Sumène et l'enchaînement final col des Mourèzes (6,1 km à 4,8 %, 3e catégorie), col de la Lusette (11,7 km à 7,3 %, 1re catégorie et bonifications) et le Mont Aigoual (8,3 km à 4 %, non répertorié). Bien que le Tour de France 1987 soit déjà passé par l'Observatoire, il s'agit ici d'une arrivée inédite au point culminant du Gard.
A Le Vigan, au pied de l’enchaînement menant les coureurs au Mont Aigoual, l'échappée possède un écart de 3 min 40 s sur le peloton, désormais mené par les Ineos-Grenadiers. Le col des Mourèzes (6,1 km à 4,8 %, 3e catégorie), figurant comme le pied de l'enchaînement final, est franchi par Nicolas Roche puis Jesús Herrada. Le gros morceau de ce final est le col de la Lusette (11,7 km à 7,3 %). Ce col, réputé dans la région pour sa dureté et sa route étroite et cabossée, n'avait jamais été emprunté par le Tour de France. A 20 km de l'arrivée, l'ItalienFabio Aru (UAE Emirates) se lance à l'avant mais est récupéré avant le sommet avec quelques coureurs qui avaient formé l'échappée. Tandis qu'Alexey Lutsenko s'envole à l'avant sur les pourcentages les plus difficiles. A l'arrière du peloton sont distancés Sergio Higuita, Miguel Ángel López ou encore Enric Mas. Lutsenko passe en tête au sommet avec une avance de 30 s sur Herrada et de plus de 3 min sur le groupe maillot jaune, les trois premiers reçoivent des bonifications. Ce final se termine par un long faux-plat montant en direction de l'Observatoire (8,3 km à 4 %, non répertorié), où le champion kazakh ne cesse de creuser son écart. Alexey Lutsenko l'emporte avec 55 s d'avance sur l'Espagnol Jesús Herrada. Derrière, Greg Van Avermaet et Neilson Powless terminent, respectivement à la 3e et 4e place de l'étape à 2 min 15 s et 2 min 17 s du vainqueur. Julian Alaphilippe tente de prendre à revers le sprint du peloton en plaçant une attaque à 500 m de la ligne, prenant 1 s sur le maillot jaune et les favoris à la victoire finale.
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