V závěru čtvrté etapy se pokusil favority zaskočit Alejandro Valverde, který si však v malé skupině nevypracoval rozhodující náskok. V hromadném spurtu rozhodl drtivým finišem německý závodník stáje Giant – Shimano, John Degenkolb. Vedoucí jezdec Michael Matthews z Oricy dojel třetí a udržel červený dres.

Okamžitě po startu se vydala do úniku čtveřice jezdců, Francisco Javier Aramendia (Caja-Rural), Gert Joeaar (Cofidis), Sebastien Turgot (AG2R-La Mondiale) a Jimmy Engoulvent (Europcar). Po dvaceti kilometrech se jejich náskok vyšplhal na čtyři minuty.

Na první sprinterské prémii na osmdesátém kilometru, kterou vyhrál Turgot, měla skupina uprchlíků k dobru náskok kolem dvou a půl minuty.

K prvnímu ze dvou dnešních stoupání, označených vrchařskou prémií, mířila stále ještě tříčlenná skupinka jezdců. Byla zde však patrná nejednotnost závodníků a nevýrazná spolupráce. Měla za následek výrazné přiblížení pelotonu. Když se zdálo, že skupinka bude pohlcena již před vrcholem, zaútočil jezdec stáje Caja Rural, Amets Txurruka a dojel si pro tři body do hodnocení krále hor. Naopak v problémech se na chvíli ocitl Thibaut Pinot, ale dokázal se do pelotonu vrátit.

Při následném klesání do údolí mezi dvěma vrchařskými prémiemi se ke Txurrukovi přidal jeden z původních uprchlíků Engoulvent. Peloton se rozdělil na několik částí, Sagan (Cannondale) a Bouhanni (FDJ) se propadli do druhé části.

Čtyřicet kilometrů před cílem projíždí vedoucí závodníci poprvé dojezdovým koridorem v Córdobe, aby se sem po zdolání Alto del Catorce por ciento (595 m.n.m.) opět vrátili a svedli souboj o etapové vítězství.

Na začátku stoupání byl peloton pohromadě, když se na čele usadil tým Sky a tempo se rapidně zvýšilo. Sprinteři a někteří další jezdci začali mít výraznější problémy. Snažení formace Sky vyřadilo některé zajímavé jezdce, mezi jinými znovu Fabiana Cancellaru. Nestačili ani Jens Debusschere, Yauheni Hutarovich a Bouhanni s Boonenem. Poměrně slušně se uvnitř hlavní skupiny držel muž v červeném Michael Matthews i další obávaný sprinter John Degenkolb.

Kilometr před horskou prémií druhé kategorie zaútočili Winter Anacona (Lampre) a Adam Yates (Orica), ke kterým se přidal ještě Romain Sicard z Europcaru. Tato trojice v tomto pořadí sebrala i prémiové body na vrcholku kopce.

Hned po stoupání se od pelotonu odpoutal Alejandro Valverde a poměrně rychle dojel trojici před sebou. V následném sjezdu bojovali tito jezdci o výraznější náskok, ale více jak dvacet tři vteřin se jim najet nepodařilo. Na konci klesání tak bylo jasné, že se bude opět hromadně spurtovat.

V cílové rovince nejdříve vyzkoušel štěstí Adam Hansen (Lotto), dále se na špici ukázali oba Martinové, Tony (Omega) i Daniel (Garmin). Drtivým finišem v posledních metrech však o vítězství rozhodl německý rychlík John Degenkolb (Giant – Shimano), který za sebou nechal Reynese s IAMu a celkového leadera Michaela Matthewse (Orica).

Výsledky 4. etapy

P. Jezdec Tým WT Čas
1 DEGENKOLB John Team Giant-Shimano 16 4:02:55
2 REYNES MIMO Vicente IAM Cycling 8 ,,
3 MATTHEWS Michael Orica GreenEDGE 4 ,,
4 CARUSO Damiano Cannondale 2 ,,
5 MARTIN Daniel Garmin Sharp 1 ,,
6 KOLOBNEV Alexandr Team Katusha ,,
7 MONDORY Lloyd AG2R La Mondiale ,,
8 CONTI Valerio Lampre-Merida ,,
9 JUNGELS Bob Trek Factory Racing ,,
10 ARU Fabio Astana Pro Team ,,

Celková klasifikace po 4. etapě

P. Jezdec Tým Čas
1 MATTHEWS Michael Orica GreenEDGE 13:30:44
2 QUINTANA Nairo Movistar Team 0:08
3 VALVERDE Alejandro Movistar Team 0:15
4 URAN Rigoberto Omega Pharma – Quick-Step 0:19
5 CARUSO Damiano Cannondale 0:21
6 CHAVES RUBIO Johan Esteban Orica GreenEDGE ,,
7 BENNETT George Cannondale 0:24
8 ZUBELDIA AGIRRE Haimar Trek Factory Racing ,,
9 CONTADOR Alberto Tinkoff-Saxo 0:27
10 KELDERMAN Wilco Belkin-Pro Cycling Team ,,