La giornata si apre con la notizia che Dario Frigo non prende il via: è stato fermato dalla polizia francese dopo che ieri la moglie è stata a sua volta fermata perché trasportava in auto sostanze dopanti (10 dosi di Epo).
Partenza alle ore 12.21, al via 172 corridori. Al km 10 partono Hushovd e Dumoulin, mentre nel frattempo la maglia verde Boonen è caduta e rientra in gruppo grazie all'aiuto dei compagni di squadra. Il norvegese Hushovd vuole avvantaggiarsi sul gruppo per provare a prendere i punti (per la maglia verde) al traguardo volante di Saint-Michel-du-Maurienne (km 97), ma di mezzo c'è il Col de la Madeleine (dal km 29 al 55). Al km 30 vantaggio massimo per i due battistrada: 6'40". Al km 33 Hushovd stacca Dumoulin e nello stesso frangente dal gruppo evadono Pereiro e poi Caucchioli; al km 34 si muovono anche Vinokourov, col compagno Sevilla, Mancebo con Arrieta, Martínez de Esteban, Botero, compagno di Pereiro, Horner ed Heras. Tra i contrattaccanti ci sono troppi uomini importanti perché da dietro il gruppo lasci spazio. Il massimo vantaggio non supera i 55", e via via si staccano Sevilla, Arrieta, Heras e Caucchioli. Nel frattempo vengono anche ripresi e staccati Dumoulin e poi Hushovd.
Al km 52 Mancebo capisce che finché c'è lui davanti, la fuga non prenderà il volo, e si sfila insieme a Horner. La Discovery Channel cala allora il ritmo in gruppo, e davanti Vinokourov, Pereiro e Botero se ne vanno, con Martínez che perde temporaneamente terreno sul Col de la Madeleine. Lo spagnolo rientra nella successiva discesa, mentre Pereiro sbaglia una curva e finisce nei prati: nessun problema per lui e dopo pochi chilometri rientra sugli altri 3.
I quattro fuggitivi tengono a lungo oltre un minuto di margine, poi iniziano il Col du Télégraphe (dal km 98 al 110) con 2' di vantaggio. Sulle prime rampe della salita si stacca definitivamente Martínez de Esteban, e anche Botero incontra un attimo di appannamento, che però riesce a superare e i tre battistrada scollinano con quasi 3' sul gruppo.
Al km 114 si attacca il Galibier (la vetta è al km 133). I tre davanti guadagnano fino al km 118, quando toccano i 3'23" sul gruppo. Poi da dietro i Discovery aumentano l'andatura e iniziano a limare il margine. Al km 121 si stacca definitivamente Pereiro. 2 km più su Vinokourov si sbarazza anche di Botero e va via da solo, mentre con Armstrong ci sono 5 compagni di squadra.
Vinokourov resiste bene, mentre il gruppo riprende e stacca al km 128 Pereiro (a quel punto Mayo, Heras, Garzelli e Horner hanno già mollato). Perdono le ruote anche Klöden, Rogers e Kashechkin. Vinokourov scollina in vetta al Galibier con 42" su Botero e 2'22" su Rasmussen, scattato a poco meno di 2 km dalla vetta e avvantaggiatosi di circa 20" sulla maglia gialla.
Botero scende bene, mentre Vinokourov è più prudente, e così il colombiano in breve annulla il divario e al km 140 si riporta sul kazako, mentre Rasmussen viene subito ripreso dal gruppo. I due battistrada tengono bene e, al km 163, il margine sul gruppo è sceso di poco, rispetto al passaggio sul Galibier, passando da 2'40" a 2'10". Intanto alcuni dei ritardatari riescono a riportarsi nel drappello della maglia gialla (si tratta, tra gli altri, di Klöden, Rogers, Kashechkin, Zubeldia e Guerini), mentre è segnalato sempre più in crisi l'ex maglia bianca Karpets.
Ai -5 il margine dei battistrada è ancora buono: 1'40"; nell'ultimo chilometro i due si studiano e nella volata è il kazako ad avere la meglio scattando ai 200 metri. Moreau si prende il bonus del terzo posto precedendo il gruppo della maglia gialla, sesta sul traguardo, classificato con un ritardo di 1'15".
Da segnalare i ritiri di Jean-Patrick Nazon, di Zanini e di Kirchen, e l'arrivo fuori tempo massimo di Voigt (per appena 41") e Hulsmans.