Der Kapitän des Radrennstalls Movistar kam auf der ersten Bergetappe hinter seinem Teamkollegen Nairo Quintana Rojas als Zweiter ins Ziel und übernahm das Weiße Trikot von Gianni Meersman. Nach 180,1 Kilometern hatte Quintana Rojas auf der Skistation Vallter 2000 die größten Reserven. Mitfavorit Bradley Wiggins hatte 1000 Meter vor dem Ziel attackiert und kam mit Valverde und dem drittplatzierten Joaquim Rodriguez (Katusha) sechs Sekunden hinter dem Sieger ins Ziel.

In der Gesamtwertung führt Valverde nach der dritten Etappe nun sechs Sekunden vor Rodriguez und zehn Sekunden vor Wiggins. Meersman, der die ersten beiden Tagesabschnitte der Rundfahrt im Sprint gewonnen hatte, fiel aus den Top Ten.