Cette étape qui bénéficie d'un parcours un peu plus écorché que ces derniers jours est plus propice aux échappés solitaires. Avec une successions de cinq côtes de 4e catégorie puis une côte de 3e catégorie avec une déclinaison de 11,1 % sur 800 mètres à l'approche des derniers 30 kilomètres, le parcours entraine les coureurs vers l'est de la France en traversant les départements de l'Yonne, de l'Aube, de la Haute-Marne et des Vosges.
C'est au kilomètre 75 qu'une échappée sérieuse se dessine avec Sylvain Calzati (Agritubel), Markus Fothen (Team Milram), Laurent Lefèvre (Bbox Bouygues Telecom), Egoi Martínez (Euskaltel-Euskadi), Rémi Pauriol (Cofidis) et Franco Pellizotti (Liquigas) rejoints peu après par Nicki Sørensen (Saxo Bank). Les échappés parviennent à préserver une avance de quatre minutes environ sur le peloton tous le long du parcours vers l'arrivée. Le Danois Nicki Sørensen tente d'échapper le groupe de tête à 23 km de l'arrivée, poursuivi par le Français Sylvain Calzati. Les deux hommes restent ensemble jusqu'à 5,5 km de l'arrivée avant que Nicki Sørensen attaque Sylvain Calzati pour remporter sa première étape d'un Tour de France ainsi que le trophée de la combativité qui lui a été attribué.
En , le Tribunal du Sport annule tous les résultats obtenus par Pellizotti sur ce Tour, en raison de données anormales constatées sur son passeport biologique[1].