Pinot a précédé de 18 secondes le Colombien Nairo Quintana, parti à l'attaque à l'entrée des 10 derniers kilomètres de la célèbre ascension. Le coureur Haut-Saônois se place ainsi 16e du classement général du Tour de France.
"Il n'y a pas de mot. L'Alpe d'Huez, c'est indescriptible. Tout le monde avait coché cette étape et c'est moi qui gagne", a déclaré Thibaut Pinot à l'issue de la course. "Dans les 200 derniers mètres, ce fut une joie intense. J'ai été dans l'inconnu toute la montée, je ne connaissais pas les écarts", a-t-il ajouté.
"J'ai connu beaucoup de malchance pendant le Tour mais je n'ai jamais rien lâché. J'y ai toujours cru et je finis par en gagner une de justesse. L'an passé, j'étais sur le podium du Tour. Cette fois, je gagne à L'Alpe. Gagner, lever les bras, c'est très spécial. On retient ça toute sa carrière. Merci à l'équipe qui a été superbe. Ça aide dans les moments difficiles", souligne la Haut-Saônois.
Le cycliste jurassien Alexis Vuillermoz (AG2R) a lui terminé 21e de cette 20e étape, se classant 26e au général. Le Britannique Chris Froome (Sky), 5e de l'étape du jour à 1 minute 38 secondes de Pinot, s'est quasiment assuré la victoire dans le Tour de France, à la veille de la dernière étape de 109,5 kilomètres pour relier Sèvres à Paris.