Franskmannen kom alene til mål og vant fire sekunder foran Movistars hjemmehåp Marc Soler. Deretter fulgte australske Marc Storer (Sunweb) 52 sekunder bak.
Sykkelstjernen jublet for seier i storritt. Så kom kontrabeskjeden.
Gaudu har hatt en tung sesong. Inntil lørdag var en etappeseier i fjorårets Tour de Romandie hans største høydepunkt i karrieren. Nå har han endelig noe å vise til også på Grand Tour-nivå.
I sammendraget leder fortsatt Slovenia-stjernen Primoz Roglic foran Richard Carapaz fra Ecuador. Tetduoen har lik tid etter elleve etapper.
Lørdagens fjelletappe var 170 kilometer lang. Den gikk mellom Villaviciosa og Alto de la Farrapona.