El kazajo se impuso en la meta con un tiempo de 4h24:58, por delante del eritreo Mehrawi Kudus (Dimension Data) y del español Marc Soler (Movistar), que fue tercero, mientras que los favoritos llegaron unos minutos por detrás.

El español Alberto Contador (Trek) entró en la meta de la Ermita de Santa Lucía en 13ª posición a 4:31, dando paso a un pequeño grupo formado por Froome (14º), el canadiense Michael Woods (Cannondale) (15º) y el colombiano del Orica Esteban Chaves (16º) con el mismo tiempo.

Los italianos Vincenzo Nibali y Fabio Aru, así como el francés Romain Bardet perdieron algunos segundos en la subida final a la meta, tras un recorrido rompepiernas que llevó a los ciclistas a coronar tres puertos de segunda categoría y uno de tercera antes de la subida final a meta.

Clasificación de la quinta etapa:

1. Alexey Lutsenko (KAZ/Astana) 4h24:58.
2. Merhawi Kudus (ERI) a 0:42.
3. Marc Soler (ESP) 0:56.
4. Matej Mohoric (SLO) 1:11.
5. Alexis Gougeard (FRA) 1:24.

Clasificación general:

1. Christopher Froome (GBR/Sky) 18h07:10.
2. Tejay Van Garderen (USA/BMC) a 0:10.
3. Esteban Chaves (COL/ORI) 0:11.
4. Nicolas Roche (IRL/BMC) 0:13.
5. David De la Cruz (ESP/QST) 0:23.