Les favoris ont laissé la vedette au Portugais Rui Alberto Faria Da Costa (Movistar), vainqueur de la 2e étape du Tour de Suisse à Verbier devant le ressuscité Frank Schleck. Grâce à ce succès, Faria Da Costa a pris le maillot jaune à Peter Sagan, avec 8'' d'avance sur l'aîné des Schleck.
Le Slovaque Sagan, vainqueur la veille du contre-la-montre à Lugano, a volontairement levé le pied à 11 km de l'arrivée avant la grande bataille sur les neuf derniers kilomètres de la montée vers la station valaisanne où Alberto Contador avait forgé son succès dans le Tour de France 2009.
La plus longue étape de cette édition n'a constitué qu'une course de côte dans les 9 derniers kilomètres. La journée a d'abord été marquée par la longue échappée du duo Alessandro Bazzana (It/Team Type 1) et Ryan Anderson (Can/Spidertech), parti dès le départ à Verbania (It) au bord du Lac Majeur. Les deux hommes ont escaladé ensemble le col du Simplon, toit du tour avec ses 2005 m, se forgeant une avance maximale de 7'45''. Ils ont été repris à Martigny après 190 kilomètres d'échappée.
A 6 km de la ligne, Frank Schleck a lancé une attaque comme à ses plus beaux jours. Le Luxembourgeois s'est constitué un avantage de 30'' mais derrière la bataille faisait rage. Pendant que le Suisse Michael Albasini, 6e, perdait contact avec le groupe des favoris, le Français John Gadret tentait de revenir sur Schleck mais sans succès. Ensuite, ce fut au tour de Robert Gesink, l'un des favoris pour le classement général, de se faire décrocher à 3 km de l'arrivée.
A moins de 2 km de la ligne, Faria Da Costa partait en contre avec Gadret dans sa roue mais le Français ne pouvait pas tenir le rythme. Le Portugais fondait sur Schleck à 250 m de la ligne et s'imposait avec 4'' d'avance sur le Luxembourgeois, qui a donné des signaux positifs après une période difficile.
Nanti du maillot jaune de leader, Faria Da Costa ne sera pas facile à déloger. Le Portugais (28 ans) est un coureur d'expérience dur au mal. Il s'est déjà imposé au Tour de France (SuperBesse en 2011), sur le Tour de Suisse (Liestal en 2010). "Je suis en grande forme mais je dois encore consulter l'équipe pour savoir quelle tactique nous allons appliquer par rapport au maillot jaune", a déclaré le coéquipier de Valverde après l'arrivée.
Plusieurs favoris ont laissé des plumes - Gesink, Cunego, Klöden, Frank - dans cette sévère montée mais certains se sont bien défendus comme Roman Kreuziger, qui pointe à la 3e place du classement général à 15'', avec la perspective d'un redoutable contre-la-montre vendredi à Gossau.
La troisième étape mènera les coureurs lundi de Martigny à Aarberg dans le Seeland sur 194,7 km sans difficulté particulière à part deux côtes dans les 25 derniers kilomètres.