Cette huitième étape est la première étape de haute montagne du Tour 2010. Le départ est donné à la station des Rousses, dans le département du Jura, où s'est achevée la septième étape. La première partie du parcours se dirige vers le sud. Une première côte comptant pour le classement de la montagne, la côte de la petite Joux (4e catégorie) est située au km 24, peu avant le village de Lajoux. L'étape se poursuit dans la vallée de la Valserine, dans le département de l'Ain, jusqu'à Bellegarde-sur-Valserine où se trouve deuxième côte de quatrième catégorie, au 73e kilomètres, dans le hameau de Grésin. La suite du parcours se dirige vers l'est, en Haute-Savoie. Après une cinquantaine de kilomètres sans difficultés, le peloton aborde les trois principales difficultés de l'étape, dans le massif du Chablais. Le col de la Ramaz est la première côte de première catégorie de ce Tour. L'ascension est longue de 14,3 km, avec une pente moyenne de 6,8 %. Une côte de troisième catégorie est située dès après la descente, aux Gets, sur la route des Grandes Alpes. Celle-ci amène le peloton à Morzine, où débute l'ascension finale vers Avoriaz. Classée en première catégorie, elle est longue de 13,6 km et présente une pente de 6,1 %. La dernière arrivée d'une étape du Tour à Avoriaz remonte à l'édition 1994. Le Letton Piotr Ugrumov s'était alors imposé.
Puis le peloton accélère. Lance Armstrong (Team RadioShack) chute, au km 133. Il recolle néanmoins au pied du col de la Ramaz, que le peloton aborde avec 4 min 20 s de retard. Dans l'échappée, Koos Moerenhout attaque. Seuls Mario Aerts et Amaël Moinard le suivent. Dans le peloton, mené par les Team Sky, un gruppetto, composé de sprinters, mais également de Fabian Cancellara (Team Saxo Bank), Damiano Cunego (Lampre-Farnese) et Jérôme Pineau, se forme rapidement. À mi-ascension, Sylvain Chavanel est lâché. À cinq kilomètres du sommet, Christophe Le Mével (FDJ) craque à son tour. L'écart avec le trio de tête n'est alors plus que de deux minutes. 500 m plus loin, Armstrong est lâché à son tour. Il a beau être attendu par Christopher Horner et Janez Brajkovič, il perd du terrain, les Astana imprimant, par l'intermédiaire de Daniel Navarro, un tempo très élevé en tête du peloton. Alexandre Vinokourov est momentanément décroché. Au sommet, le trio de tête possède un peu plus de 2 minutes d'avance sur le groupe Schleck-Contador, composé d'une trentaine de coureurs. Le groupe Armstrong passe 1 min 10 s après ce groupe, tandis que le groupe Chavanel pointe à 2 min 40 s.
Dans le groupe des favoris, on semble d'accord pour distancer Armstrong. Les Astana, dont Vinokourov, revenu en compagnie d'autres coureurs peu avant le sommet de la Ramaz, effectuent la descente à une vitesse très élevée. Dans la montée des Gets, Anthony Charteau (BBox Bouygues Telecom) attaque, mais est repris avant le pied de la montée finale. Les hommes de tête ne baissent pas le rythme, mais au pied de la montée finale, ils n'ont plus que 1 min 15 s d'avance.
Le col de la Ramaz ayant occasionné une sélection sévère, le début de l'ascension vers Morzine-Avoriaz n'est pas vraiment spectaculaire. Aerts attaque. Il est suivi par Moinard, mais Moerenhout est lâché. Dans le groupe des favoris, seul Joaquim Rodríguez attaque, mais il est repris à 7 km du sommet. Finalement, Moinard, le dernier rescapé de l'échappée matinale est repris à 5,5 km de la ligne d'arrivée.
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