La dixième étape du Tour de France était particulièrement dure, sur 156 kilomètres entre Pau et le sommet de Hautacam avec, dans la première partie de la distance, deux grimpées de 3ème catégorie, mais surtout avec deux cols hors catégorie, le Tourmalet et la montée à Hautacam.
24 coureurs ont attaqué après une dizaine de kilomètres. On y trouvait Yaroslav Popovych, mais il a été repris par le peloton, avec seize autres échappés, dans la côte de Loucrup. Les sept rescapés ont entamé l'ascension du Tourmalet avec une avance de 10'.
Le Français Di Gregorio y a attaqué, et il est passé au sommet seul en tête, poursuivi par un groupe de gros bras, où figurait Cadel Evans.
Di Gregorio avait encore 1' d'avance pour attaquer la grimpée vers Hautacam, mais il a été rapidement repris par le groupe Cadel, d'où sortirent plus tard Piepoli, Cobo Acebo et Frank Schleck.
C'est l'Italien Leonardo Piepoli (Saunier Duval) qui l'a emporté devant son coéquipier espagnol Juan José Cobo Acebo et le Luxembourgeois Frank Schleck (Team CSC - Saxo Bank). Cadel, arrivé 8ème à 2'17" du vainqueur, endosse le maillot jaune avec une seconde d'avance sur Frank Schleck.