Sandy Casar è il primo ad animare la corsa, allungando già nei primi chilometri. Il francese della Francaise des Jeux passa in testa da solo sulla prima erta di giornata, ai 2.408 metri del Port d'Envalira, poi al 50° km viene ripreso da un gruppetto di nove corridori: Thor Hushovd, Fabian Cancellara, Juan Antonio Flecha, Mikel Astarloza, George Hincapie, Vladimir Efimkin, Luis Leon Sanchez, Sebastien Rosseler, Mikhail Ignatiev. I fuggitivi, dai quali perde terreno Hushovd, poi risucchiato anche dal gruppo maglia gialla, arrivano ad avere, al passaggio sul Col de Port, 3'16" di vantaggio. Nella discesa l'Astana si piazza davanti a tirare, perchè nel drappello in avanscoperta ci sono corridori pericolosi come Cancellara e Astarloza. Sulla salita che porta al Col d'Agnes, Andy Schleck scatta dal plotone della maglia gialla, prontamente rintuzzato dai big dell'Astana, mentre il drappello dei fuggitivi si sgretola: perdono terreno Cancellara, Rosseler, Ignatiev e Flecha. Trainato da Schleck, un gruppetto di 13 corridori, fra i quali Vincenzo Nibali, prende il largo dal plotone; la maglia gialla Nocentini in un primo momento perde terreno, accumula 50" di ritardo, poi con l'aiuto dei compagni torna sotto insieme a tutto il gruppone. In cima al Col d'Agnes i corridori in fuga restano 3: Astarloza, Efimkin e Sanchez, con 2'20" di vantaggio. Casar, rimasto attardato in salita, recupera sui tre nella discesa dal Col d'Agnes. I quattro proseguono di comune accordo fino agli ultimi chilometri, poi scatti e controscatti, e infine è Luis Leon Sanchez a vincere in volata. Il gruppo della maglia gialla conclude a 1'56". Invariata la classifica generale: Nocentini mantiene la maglia gialla, con 6" su Contador e 8" su Armstrong.