Après un début d'étape animé, un groupe de dix-sept coureurs s'isolait en tête avec notamment Philippe Gilbert et Tim Wellens pour Lotto Soudal mais aussi Greg Van Avermaet (AG2R Citroën) et Egan Bernal et Michal Kwiatkowski pour Ineos Grenadiers. Vainqueur de la 2e étape jeudi, Timothy Dupont (Bingoal-Wallonie-Bruxelles) pointait lui à plus de cinq minutes du groupe de tête.

L'entente dans le groupe de tête était excellente et permettait aux dix-sept coureurs de conserver un peu plus de deux minutes d'avance sur le peloton mené par Cofidis, l'équipe du leader du général Christophe Laporte, et EF Pro Cycling. L'écart redescendait ensuite autour de 1:30 mais le groupe de tête accélérait et mettait fin aux derniers espoirs du peloton.

À 15 kilomètres de l'arrivée, Tim Wellens attaquait dans la descente vers Bessèges et gérait son avance pour décrocher sa première victoire de la saison. Edward Theuns (Trek-Segafredo) et Mads Würtz Schmidt (Israel Start-Up Nation) terminaient respectivement deuxième et troisième au sprint.

Le coureur de Lotto Soudal s'empare également de la tête du classement général devant Edward Theuns qui pointe à 44 secondes et Mads Würtz Schmidt à 46 secondes. Michal Kwiatkowski est quatrième à 48 secondes devant Philippe Gilbert, cinquième à 50 secondes de son équipier tout comme Greg Van Avermaet, septième du général.

Samedi, la quatrième et avant-dernière étape de l'Etoile de Bessèges mènera le peloton de Rousson à Saint-Siffret sur une distance de 152 km.