[cita requerida] Obtuvo una primera "victoria significativa" en la categoría cadete, ganando el campeonato de Auvernia.

En 2011 tuvo destacadas actuaciones como un segundo lugar la Lieja-Bastoña-Lieja sub-23 y dos etapas del Tour de Saboya.

Terminó dos veces entre los diez primeros de una etapa y ocupó el duodécimo lugar en clasificación general final.

Gilles Mas, el director deportivo del equipo, lo compara con Alexandre Vinokourov "por su determinación y su aplicación".

Jean-Christophe Péraud se retiró debido a una fractura en la clavícula causada por una caída durante la etapa 17.

A posteriori, acabó decimotercero en el Tour de Omán y se hizo con la clasificación del mejor joven.

Era el líder del equipo para la París-Niza, pero cedió a 20 kilómetros de la meta durante la primera etapa y luego trabajó para su compañero de equipo Carlos Betancur quien ganó dos etapas y la clasificación general.

En la Volta a Cataluña, evento del World Tour, terminó segundo en la cuarta etapa, la más difícil, disputada en la niebla y el frío en la cima de Vallter 2000, siendo superado a un kilómetro de la meta por el americano Tejay van Garderen.

A la semana siguiente, se anunció la ampliación del contrato de Bardet con Ag2r La Mondiale hasta 2018.

Luego, acabó en un meritorio 6.º lugar en la Lieja-Bastoña-Lieja y en un 9.º puesto en el Tour de Romandía.

Ganó un minuto en el descenso técnico, y luego volvió a apretar en Pra Loup para llevarse la victoria en solitario.

Con estas fugas, acabó 3.º tanto en Plateau de Beille como en Mende, rozando la victoria en ambas.

Finalmente consiguió su objetivo días después, en la decimoctava etapa camino de Saint-Jean-de-Maurienne tras coger la fuga buena del día y soltar a sus compañeros tras dar un recital en la bajada del Col du Glandon.

En las siguientes etapas luchó por el maillot de la montaña, que finalmente conseguiría Christopher Froome.

Después de la etapa 6, Bardet subió a la tercera posición en la clasificación general, 21 segundos por detrás del líder, Chris Froome.

Después de ganar la etapa 19, Bardet subió del quinto al segundo lugar en la clasificación general.

Bardet se convirtió así en el sexto francés en terminar entre los tres primeros en la clasificación general final de las últimas 30 ediciones del Tour de Francia, los otros cinco eran Thibaut Pinot (2014), Jean-Christophe Péraud (2014), Richard Virenque (1996, 1997), Laurent Fignon (1989) y Jean-François Bernard (1987).

Dijo que estaba "profundamente arrepentido" por este "error", y él mismo justificó su descalificación como una "sanción necesaria".

Luego disputó la Strade Bianche, una clásica cuyo prestigio aumenta cada año y que quería descubrir.

Posteriormente, corrió Tirreno-Adriático y la Vuelta al País Vasco, donde finalizó 13.º en la clasificación general con una participación entre estas dos carreras en la clásica belga A través de Flandes, para acostumbrarse a los adoquines en vista del Tour de Francia.

Terminó tercero en la general, por detrás de Geraint Thomas, el ganador, y Adam Yates.

Perdió a varios compañeros de equipo: Axel Domont, Tony Gallopin y Alexis Vuillermoz debieron abandonar la carrera.

En los Alpes, no pudo seguir a Geraint Thomas, quien vestía el jersey amarillo.

Dos días después, durante la última etapa de los Pirineos, atacó en la subida al Tourmalet, pero no pudo seguir a Primož Roglič en el descenso hacia el Aubisque y llegó tercero en Laruns.

Después de una exitosa contrarreloj (donde ocupó el puesto 22), volvió al sexto lugar y finalizó el Tour de Francia a 6 minutos y 57 segundos del ganador Geraint Thomas.

Al finalizar la etapa 12, Bardet marchaba en cuarta posición de la general, a 30 segundos del líder Roglič.

En la etapa siguiente, sufrió una caída junto con otros ciclistas como Bauke Mollema o Nairo Quintana.

[7]​ Para encarar su nuevo objetivo, disputó las primeras carreras del año en Italia, finalizando 8.º en la Tirreno-Adriático y 9.º en el Tour de los Alpes.

[9]​ Junto con otros compatriotas suyos como Julian Alaphilippe, renunció a participar en los Juegos Olímpicos de Tokio.

Ambos llegaron juntos a línea de meta, pasando en primer lugar Romain, lo que le permitió llevarse la etapa y vestir el maillot amarillo de líder por primera vez en su carrera.