Après la première journée de repos, les coureurs se voient proposer l'unique grande étape pyrénéenne de ce Tour de France. Au départ de Lourdes, le parcours emprunte quasi-exclusivement les routes du département des Hautes-Pyrénées, à l'exception d'une courte incursion en Haute-Garonne. Le début d'étape est accidenté, avec trois côtes répertoriées (une classée en 4e catégorie, deux en 3e catégorie), puis après avoir longé la chaîne pyrénéenne, avec deux sprints intermédiaires à Bertren et Esténos, le parcours remonte la vallée de la Pique jusqu'à Bagnères-de-Luchon.
Dans l'ascension vers le col d'Aspin, Torres et Marie sont rejoints puis débordés par le groupe de contre-attaque, qui passe groupé au sommet, Virenque en tête. La course se décante finalement dans la montée du col du Tourmalet. Dès les premières rampes, une attaque de Virenque met Bölts et Pelliccioli en difficulté. Plus loin, c'est une attaque de Cubino qui fait décrocher Dufaux, avant que Rodríguez ne cède à son tour. Arrivé à La Mongie, Virenque jauge Cubino et remarque que son cardiofréquencemètre indique 189 pulsations par minute. Comprenant que son adversaire ne pourrait pas suivre une nouvelle accélération, il décide alors d'attaquer[2]. Virenque lâche le grimpeur espagnol, et passe seul en tête au sommet, filant vers la victoire d'étape, sa première dans le Tour de France, survolté par les encouragements de la foule[3].
Dans le peloton, pointé à plus de six minutes de la tête de course au pied du Tourmalet, Marco Pantani décide de partir en contre-attaque. Après avoir repris un à un les échappés dans la descente vers Luz-Saint-Sauveur puis dans la montée finale, il termine à la seconde place de l'étape, et prend la huitième place du classement général. Peu avant La Mongie, toujours malade, Tony Rominger est lâché du peloton : revenu dans la descente grâce à son équipier Jon Unzaga, il concède quatre minutes supplémentaires à Miguel Indurain dans l'ascension vers Luz-Ardiden, et est relégué à près de huit minutes au classement, occupant toujours la seconde place, mais dans le même temps que Virenque[1],[4].
Ce dernier, qui s'était révélé au grand public en portant le maillot jaune durant une journée et le maillot à pois durant une semaine sur le Tour de France 1992, remporte la première grande victoire de sa carrière, montrant de grosses capacités physiques et mentales. Ce succès contribue fortement à lui faire gagner en popularité auprès du public[2],[4],[5].