Le départ fictif du parcours s'effectue dans la ville de Saint-Jean-de-Maurienne dans la vallée de la Maurienne. Les coureurs prennent alors la direction du nord et le départ réel a lieu dans le village d'Hermillon après traversée de l'Arc. D'Hermillon débute la première ascension du parcours, celle vers le col du Chaussy (1 533 m) avant de redescendre dans la vallée par Montaimont et La Chambre.
De là, le parcours effectue une boucle de plusieurs kilomètres de part et d'autre de l’Arc, et c'est à Épierre, peu avant la traversée de la rivière, qu'a lieu le sprint de l'étape.
De retour sur la rive opposée à La Chambre, le parcours prend la direction de la vallée des Villards et du col du Glandon (1 924 m), franchis en sens inverse la veille. Du Glandon se poursuit l'ascension vers le col voisin de la Croix-de-Fer (2 000 m) et de nouveau la descente vers la Maurienne par le massif des Arves et la vallée de l'Arvan.
C'est au cours de la descente que le parcours s'écarte momentanément de la route vers Saint-Jean-de-Maurienne pour prendre celle conduisant au col du Mollard (1 630 m) et à Albiez-Montrond. De là, le parcours entame une nouvelle descente directe vers Saint-Jean-de-Maurienne, mais reprend la route du massif des Arves sans entrer dans la ville.
Après de nombreuses attaques favorisée par l'ascension du col du Chaussy dès le début de cette troisième étape alpine, un regroupement a lieu dans la descente avant qu'une échappée composée de 22 coureurs se forme dans la vallée : Tanel Kangert (Astana), Romain Bardet (AG2R), Roman Kreuziger, Michael Rogers (Tinkoff), José Herrada, Adriano Malori (Movistar), Tony Gallopin, Tim Wellens (Lotto-Soudal), Joaquim Rodriguez, Alberto Losada (Katusha), Rigoberto Uran (Etixx), Pierre Rolland, Cyril Gautier, Romain Sicard (Europcar), Steven Kruijswijk (Lotto-Jumbo), Ruben Plaza (Lampre), Dylan van Baarle (Cannondale-Garmin), Nicolas Edet (Cofidis), Stef Clement, Jarlinson Pantano (IAM), Stephen Cummings et Daniel Teklehaimanot (MTN-Qhubeka). À la sortie de Saint-Colomban-des-Villards, dès les premières rampes abruptes du col du Glandon, Rolland attaque et distance ses compagnons d'échappée. Vincenzo Nibali profite d'un incident mécanique de Chris Froome (un morceau de bitume coincé dans le frein de sa roue arrière le contraint à s'arrêter brièvement pour l'enlever) pour attaquer le maillot jaune à quatre kilomètres du col de la Croix-de-Fer. Le coéquipier de Froome Geraint Thomas, quatrième au classement général, est définitivement distancé dans l'ascension de ce col (il finit par perdre plus de 22 minutes à l'arrivée et rétrograde à la 15e place au classement général). Nibali, vainqueur 2014 de la Grande Boucle, reprend le groupe des poursuivants puis rejoint Rolland peu après le col du Mollard. Les deux hommes collaborent jusqu'à l'ascension finale vers La Toussuire où ils possèdent deux minutes d'avance sur le peloton maillot jaune. Nibali dépose son compagnon d'échappée à 16 kilomètres de l'arrivée pour s'imposer en solitaire devant Nairo Quintana qui lâche les autres favoris dans cette dernière ascension et reprend 30 secondes à Chris Froome. Nibali, en difficulté lors des étapes pyrénéennes, sauve sa saison en remportant cette étape un an jour pour après sa victoire à Hautacam en 2014[2].
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
