Kittel finiszował najszybciej z kilkudziesięcioosobowej grupy, która przetrzymała dwa podjazdy w końcówce etapu. Choć Niemiec stracił już większość kolegów z ekipy, to jednak potrafił wykorzystać jazdę rywali i na finiszu znów był najszybszy. Tempo w końcówce było tym szybsze, że kolarze BMC Racing Team za wszelką cenę chcieli zlikwidować ucieczkę Alexandra Pliuschina (Skydive Dubai Pro Cycling Team), który został sam na czele po wcześniejszej ucieczce z piątka innych kolarzy. Mołdawianin został ostatecznie doścignięty na 8 kilometrów przed metą, gdy kolarze pokonywali drugi podjazd.
Tempa czołówki nie wytrzymała większa część peletonu i po zjeździe, gdy do mety pozostało 7 kilometrów, na czele jechała już tylko około 40-osobowa grupa. Byli w niej m.in. Mark Cavendish (Omega Pharma-Quick Step), Alejandro Valverde (Movistar), Peter Sagan (Cannondale), Fabian Cancellara (Trek Factory Racing), lider wyścigu Taylor Phinney (BMC Racing Team), Joaquin Rodriguez (Katiusza) czy w końcu Mistrz Świata, Rui Costa (Lampre-Merida), który zdecydował się na samotny atak na 3km przed metą. Portugalczyk zyskał kilkanaście metrów przewagi nad grupą, Jego akcja zakończyła się dwa kilometry dalej, po ataku Luci Paoliniego (Katiusza), który pociągnął za sobą resztę grupy.
Na kilkaset metrów przed metą tempo znacznie wzrosło, ale każdy kolarz walczył sam o pozycję na czele. Około 100 metrów przed metą zaatakował Dylan van Barlee (Garmin-Sharp), ale to Kittel, atakując środkiem, rzutem na taśmę wyprzedził rywali.
Prowadzenie w wyścigu zachował Phinney, który finiszował na 11. miejscu. Przed ostatnim etapem Amerykanin ma wciąż 15 sekund przewagi nad swoim kolegą z ekipy, Stevenem Cummingsem. 9. miejsce, ze stratą 36 sekund do lidera, zajmuje Maciej Bodnar (Cannondale), jedyny Polak w wyścigu.
Wyniki 3. etapu:
1 Marcel Kittel (GER) Team Giant-Shimano 3:47:52
2 Juan Jose Lobato Del Valle (SPA) Movistar Team
3 Peter Sagan (SVK) Cannondale
4 Dylan Van Baarle (NED) Garmin Sharp
5 Reinardt Janse Van Rensburg (RSA) Team Giant-Shimano
6 Wouter Poels (NED) Omega Pharma - Quick-Step Cycling Team
7 Alejandro Valverde Belmonte (SPA) Movistar Team
8 Ramunas Navardauskas (LTU) Garmin Sharp
9 Nikolay Trusov (RUS) Tinkoff-Saxo
10 Jesus Herrada Lopez (SPA) Movistar Team
Klasyfikacja generalna po 3. etapie:
1 Taylor Phinney (USA) BMC Racing Team 6:50:24
2 Steven Cummings (GBR) BMC Racing Team 0:00:15
3 Lasse Norman Hansen (DEN) Garmin Sharp 0:00:17
4 Tony Martin (GER) Omega Pharma - Quick-Step Cycling Team 0:00:23
5 Fabian Cancellara (SWI) Trek Factory Racing 0:00:26
6 Peter Sagan (SVK) Cannondale 0:00:29
7 Marcel Kittel (GER) Team Giant-Shimano 0:00:33
8 Adriano Malori (ITA) Movistar Team
9 Maciej Bodnar (POL) Cannondale 0:00:36
10 Peter Velits (SVK) BMC Racing Team 0:00:38