Pierre Rolland var ensam i täten under etappens slutskede, men fransmannen såg sliten ut, tog sig för vänstervaden flera gånger och det tycktes inte handla om, utan när, han skulle bli ikappåkt.
Rui Costa kom ikapp och förbi, och kunde i ensamt majestät trampa hem segern. Portugisen var 48 sekunder före tyske Andreas Kloden i mål.
Två etapper återstår av den anrika tävlingen. Britten Chris Froome leder fortfarande, hela 5 minuter och 11 sekunder före spanjoren Alberto Contador.
– Det krävs mycket för att någon ska ta in fem minuter, säger Froome segervisst.