13. etap ściganie po szosach Hiszpanii stanowił odcinek z Calatayud do miejscowości Tarazona, liczący 178 km. Na profilu trasy znalazły się 3 górskie premie (jedna 1. kategorii oraz dwie 3. kategorii).
Uciekinierzy dzisiejszego dnia oderwali się od peletonu dopiero na pierwszym podjeździe pod Alto Collado de Oseja. Tam zaatakowała ósemka w składzie: Jérôme Coppel i Sylvain Chavanel ( obaj IAM Cycling), Nelson Oliveira i Ruben Plaza (obaj Lampre-Merida), Alessandro De Marchi (BMC), Mikael Cherel (AG2R Le Mondiale), Yukiya Arashiro (Europcar) i Jelle Vanendert (Lotto Soudal).
Na kolejnym premiowanym wzniesieniu Alto de Beraton (kat. 1) do czołowej ósemki doskoczyło jeszcze 16 zawodników. Czołówkę zasilił m.in. Paweł Poljański (Tinkoff-Saxo), a poza Polakiem w ucieczce znaleźli się: Niki Terpstra i Gianluca Brambilla (obaj Etixx-Quick Step), Nicolas Roche i Segio Henao (obaj Team Sky), Kenny Elissonde i Kévin Reza (obaj FDJ.fr), Julien Simon i Yohan Bagot (obaj Cofidis), Davide Arroyo (Caja Rural - Seguros RGA), Jose Joaquin Rojas (Movistar), Romain Sicard (Europcar), Rinaldo Nocentini (AG2R Le Mondiale), Valerio Conti (Lampre-Merida), Maxime Monfort (Lotto Soudal), Stephen Cummings (MTN - Qhubeka) i Cameron Meyer (Orica Green Edge). Przewaga 24-osobowej ucieczki dość szybko urosła do ponad 4,5 minuty, natomiast w peletonie na czele pojawiła się grupa Astany, której zawodnicy nie byli zainteresowani skasowaniem odjazdu.
Tak sytuacja wyglądała do około 135 km rywalizacji. Na podjeżdzie pod ostatnią tego dnia premię - Alto de Moncayo z grupy czołowej wyskoczył Paweł Poljański. Polak zdołał wygrać premię, ale koniec końców jego akcja została zlikwidowana. Niedługo po tym z ucieczki zaatakował Portugalczyk Nelson Oliveira (Lampre-Merida), który przez chwilę konsternacji w grupie harcowników szybko zyskał przewagę. Pościg za Portugalczykiem próbowali prowadzić Terpstra i zawodnicy Europcar, ale okazało się to niewystarczające na aktualnego mistrza Portugalii w jeździe na czas. Ostatecznie Oliveira minął linię mety z minutą przewagi nad Julienem Simonem (Cofidis), który najszybciej finiszował z grupy goniącej. Na 3. miejscu etapowego podium uplasował się Nicolas Toche (Team Sky).
W czołówce klasyfikacji generalnej nie zaszły istotne zmiany. Z czołowej 10. wypadł Nairo Quintana (Movistar), na rzecz dwóch z dzisiejszych uciekinierów: Brambilli i Sicarda. Prowadzenie w wyścigu utrzymał Włoch Fabio Aru, a Rafał Majka dalej plasuje się na 4. miejscu, ze stratą 1 minuty i 28 sekund do Sardyńczyka.
Wyniki 13. etapu (Top 10):
- 1 Nelson Oliveira (Por) Lampre-Merida 4:14:01
- 2 Julien Simon (Fra) Cofidis, Solutions Credits 0:01:00
- 3 Nicolas Roche (Irl) Team Sky
- 4 Sylvain Chavanel (Fra) IAM Cycling
- 5 Jose Joaquin Rojas (Spa) Movistar Team
- 6 Rinaldo Nocentini (Ita) AG2R La Mondiale
- 7 Kévin Reza (Fra) FDJ.fr
- 8 Mikael Cherel (Fra) AG2R La Mondiale
- 9 Cameron Meyer (Aus) Orica GreenEdge
- 10 Maxime Monfort (Bel) Lotto Soudal
Klasyfikacja generalna (Top 10):
- 1 Fabio Aru (Ita) Astana Pro Team 51:33:19
- 2 Joaquim Rodriguez (Spa) Team Katusha 0:00:27
- 3 Tom Dumoulin (Ned) Team Giant-Alpecin 0:00:30
- 4 Rafal Majka (Pol) Tinkoff-Saxo 0:01:28
- 5 Esteban Chaves (Col) Orica GreenEdge 0:01:29
- 6 Alejandro Valverde (Spa) Movistar Team 0:01:52
- 7 Daniel Moreno Fernandez (Spa) Team Katusha 0:01:54
- 8 Mikel Nieve (Spa) Team Sky 0:01:58
- 9 Gianluca Brambilla (Ita) Etixx - Quick-Step 0:02:51
- 10 Romain Sicard (Fra) Team Europcar
