הטור דה פראנס הגיע לרכס הרי הפירנאים ואיתו המירוץ האמיתי, זה שככל הנראה יקבע מי יהיה אלוף 2011 במירוץ המפורסם והקשה ביותר בעולם. בסיומו של היום ה-12 היה זה האלוף האולימפי, סמואל סאנצ'ס שחצה ראשון את קו הסיום לאחר 6.01.15 שעות.
המסלול הציג את קטע ההרים הרציני הראשון, 211 קילומטרים שכללו שלוש עליות. הראשונה שבהן בדרגת הקושי 1 והשניה בקטגורית הקושי HC, הקשה ביותר. העליה השלישית התרחשה ב-13 הקילומטרים האחרונים של הקטע והפרש הגבהים בין תחילתה לסופה הוא 979 מטרים.
תומס גרנייט וג'רמי רוי היו הראשונים שהגיעו לעליה זו, אך שמונה קילומטרים לסוף אזלו כוחותיהם וסמואל סאנצ'ס הספרדי וג'לה וואננדרט תפסו את ההובלה ושמרו עליה עד הסיום. הפלוטון, שכלל את המועמדים הבכירים לניצחון בטור, דלק בעקבות צמד המובילים ושניים וחצי קילומטרים לסיום, פרץ פרנק שלק וכבר היה במרחק של שניות ספורות מהמקום הראשון אך בסופו של דבר חצה את הקו שלישי, עשר שניות אחרי סאנצ'ס.
אנדי שלק, איבן באסו וקאדל אוואנס הגיעו חצי דקה לאחר המנצח ואילו אלברטו קונטאדור, הסובל מפגיעה בברכו ולא נמצא בכושר שיא, איבד זמן יקר מול מתחריו, כשהגיע 13 שניות אחרי השלישייה.
תומס ווקלר הגיע 50 שניות אחרי המנצח וימשיך ללבוש גם מחר את החולצה הצהובה, אך פער הזמנים של הצרפתי בפסגה הצטמצם מעט והוא מוביל את הדירוג בזמן כולל של 51.54.44 שעות. פרנק שלק המצויין רחוק 1.49 דקות במקום השני. אוואנס מאייש את המקום השלישי, אנדי שלק את הרביעי 2.17 דקות מהחולצה הצהובה ואלברטו קונטאדור, למרות הסיום המאכזב לקטע, עלה למקום השביעי ורחוק ארבע דקות בדיוק מהמקום הראשון.
חוץ מהניצחון היוקרתי בקטע, הרוויח סאנצ'ז גם את החולצה המנוקדת והוא מוביל את טבלת המטפסים עם 40 נקודות, שני אחריו עומד חברו לפריצה של היום, ג'לה וואננדרט. בקרב על החולצת הספרינטרים אין שינוי ומארק קאבנדיש ימשיך ללבוש ירוק גם מחר. ארנולד ג'נסון בן ה-25 השתלט על החולצה הלבנה והוא מוביל את דירוג הרוכבים הצעירים בהפרש של 1.37 דקות.
מחר יצאו הרוכבים לקטע טיפוס נוסף, אך הפעם ללא סיום בעליה. 152.5 קילומטרים, הכוללים שלוש עליות, הראשונה תגיע 43 קילומטרים מהזינוק, אורכה קילומטר וחצי בלבד אך היא בשיפוע של 8.1 אחוזים. העלייה השניה גם היא קצרה יחסית אך בשיפוע דומה ואילו השלישית, "הקול דה אובסיק", באורך של 16.4 בדרגת הקושי הקשה ביותר (HC) נחשבת לעלייה הקשה ביותר בטור השנה. אל הקטע ה-13 יצאו הרוכבים מהעיר פאו ויסיימו אותו בירידה אל העיר לורדאס.