トニ・マルティン（ドイツ＝エティックス・クイックステップ）が石畳区間のある、今大会最長２２３・５キロの第４ステージを制し、総合首位に浮上した。

　マルティンは途中でパンクして遅れたが、チームメートのマッテーオ・トレンティン（イタリア）の自転車を借りて集団に復帰。残り３・３キロ付近でその借り物の自転車でアタックをかけて先頭集団から抜けだし、そのまま逃げきった。集団は３秒差でゴールし、２位にジョン・デゲンコルブ（ドイツ＝ジャイアント・アルペシン）、３位にはペテル・サガン（スロバキア＝ティンコフ・サクソ）が入った。

　３秒遅れの１７位でゴールし、１２秒遅れの総合２位に後退したクリストファー・フルーム（英国＝スカイ）は「石畳で自分の強さを見せようとは思わない。トラブルを避けるだけだ。トニーの最後のアタックは見事だった。だが、トニーはタイムトライアルのスペシャリストで、山岳ではこの位置にはいないだろう。他の強力なライバルよりは彼にマイヨジョーヌが渡って良かった。我々にとっては完璧な状況だ」と余裕を見せた。

　ジロ・デ・イタリアに続きツール・ド・フランスでも総合優勝を狙うアルベルト・コンタドール（スペイン＝ティンコフ・サクソ）は、残り２５キロをホイールのリムが壊れた状態で走り抜き、３秒遅れの集団の１９位でゴール。総合は４８秒遅れの８位に付けている。

　前回大会優勝のビンチェンツォ・ニバリ（イタリア＝アスタナ）は１分５０秒遅れの１３位、ナイロ・キンタナ（コロンビア＝モビスター）は２分８秒遅れの１７位。

　第３ステージで落車したファビアン・カンチェラーラ（スイス＝トレックファクトリー）は背中の椎骨を骨折し、出走しなかった。