Cancellara, der am Vortag das Gelbe Trikot des Gesamtspitzenreiters erobert hatte, beendete die Etappe zwar, wird jedoch am Dienstag auf dem vierten Teilstück von Seraing nach Cambrai nicht mehr an den Start gehen.
"Das ist unheimlich enttäuschend für mich", sagte Cancellara. "Das Team war extrem motiviert, das Gelbe Trikot zu verteidigen."
Der Eidgenosse hatte im Frühjahr bereits eine ähnliche Verletzung erlitten und daraufhin die Klassiker-Saison verpasst. Noch am Morgen hatte Cancellara bekannt gegeben, in diesem Jahr zum letzten Mal beim wichtigsten Radrennen der Welt am Start zu sein.
Tour de France 2015: Die Gesamtwertung