Le prologue s'est déroulé le 10 juin dans les rues de Grenoble sur une distance de 4,2 km. Il a été remporté par Bradley Wiggins, qui prend par la même occasion la tête du classement général.
Au départ de Saint-Paul-en-Jarez, la course prend un peu de hauteur avec la première étape accidentée. Après une attaque dans le dernier col, c'est Christophe Moreau qui s'impose à Saint-Étienne, prenant au passage le maillot jaune et bleu de leader.
Anneyron accueille le premier grand rendez-vous de ce Dauphiné libéré. Un contre-la-montre de 40,7 kilomètres va permettre de créer les premiers écarts significatifs entre les favoris. La formation Astana réalise le doublé grâce à Alexandre Vinokourov et Andrey Kashechkin.
Au départ de Hauterives, les coureurs s'engagent dans la première étape montagneuse de ce Dauphiné. Si les 177 premiers kilomètres ne présentent aucune difficulté particulière, les 20 derniers constituent l'ascension du Mont Ventoux, dompté cette année par Christophe Moreau, vainqueur de sa deuxième étape.
L'étape-reine de ce Dauphiné libéré mène les coureurs de Gap à Valloire par un parcours très montagneux. Une échappée se dessine rapidement et prend le large, permettant à Rémy Di Grégorio d'endosser le maillot rouge à pois blancs du meilleur grimpeur. Mais c'est finalement Maxim Iglinskiy qui s'impose. Le vétéran Christophe Moreau reprend le maillot de leader à Kashechkin.