Statt mit einem Prolog begann die Tour 2005 mit einem Einzelzeitfahren auf der Île de Noirmoutier. Nach einer Woche gastierte die Tour de France erstmals seit 2002 wieder in Deutschland. Karlsruhe war Zielort der siebten Etappe am 8. Juli, einen Tag später war Pforzheim Startort der achten Touretappe. Die Tour de France 2005 wurde im Uhrzeigersinn ausgetragen, so dass die Fahrer zuerst die Alpen und danach die Pyrenäen ansteuerten. Insgesamt führte die Rundfahrt in 21 Etappen über 3593km.
Lance Armstrong entschied die Gesamtwertung zum siebten aufeinanderfolgenden Mal für sich und verbesserte damit seine bereits historische Bestmarke. Darüber hinaus gewann er das Mannschaftszeitfahren und das zweite Einzelzeitfahren. Ivan Basso, im Vorjahr noch Dritter, wurde Zweiter. Jan Ullrich, in der ersten Woche von einer Pechsträhne verfolgt, erreichte den dritten Platz. Dieser wurde ihm am 9. Februar 2012 nach einem CAS-Urteil aberkannt.[2] Am 22. Oktober 2012 verkündete der Radsportweltverband UCI die Streichung aller Titel Armstrongs seit dem 1. August 1998, darunter auch alle Tour-de-France-Erfolge des Amerikaners. Nachrücker auf den ersten Platz wurden nicht eingesetzt.[3]
Die Punktewertung wurde von Thor Hushovd gewonnen, vor den beiden Australiern Stuart O’Grady und Robbie McEwen. Der Norweger hatte zwar keine einzige Etappe gewonnen, sammelte seine Punkte vor allem durch gute Platzierungen im Ziel und bei den Zwischensprints. Er profitierte auch vom verletzungsbedingten Ausfall von Tom Boonen.
Als Überraschungsmann der Tour entpuppte sich der Däne Michael Rasmussen, der die Bergwertung vor Óscar Pereiro und Lance Armstrong gewann. Im Gesamtklassement lag er lange auf dem dritten Platz, fiel dann jedoch im zweiten Zeitfahren nach einer Pannen- und Sturzserie auf den siebten Platz zurück.
Die Führung in der Mannschaftswertung wurde zu Beginn von Team CSC übernommen, dann ab Etappe 14 an das T-Mobile Team, welches es nur noch nach Etappe 17 kurz an Discovery Channel abgeben musste und sich dann trotz des Verlustes von Andreas Klöden als das stärkere Team herausstellte.