Al final de la temporada fue seleccionado para participar en los Campeonatos del mundo sub-23 en Melbourne, en Australia.
El 2014 fue mejor año hasta ese momento ya que su progreso en etapas contrarreloj lo llevó a ser campeón de su país.
Las apuestas sobre el holandés no fallaron y tras hacer una magnífica contrarreloj se puso el maillot rojo y logró la victoria de etapa, sin embargo, Fabio Aru se mantuvo a sólo 3 segundos en la general.
Fue galardonado como el ciclista más combativo de la edición, lo que le valió para subirse al podio final en Madrid tras su gran actuación.
Participa en su primer Giro de Italia en donde tuvo una brillante actuación ganando la contrarreloj inicial y así convertirse en el primer líder de la carrera italiana, sin embargo tuvo que abandonar en la etapa 7 por una enfermedad.
Cuatro meses más tarde gana el Campeonato Mundial Contrarreloj, superando a corredores como Primož Roglič y Chris Froome, en Bergen, Noruega.
Quedó 2.º en ambas por detrás de los corredores del Sky, Chris Froome y Geraint Thomas, respectivamente.
Debido a la pandemia por COVID-19, el comienzo de la temporada 2020 se retrasó hasta agosto.
Sin embargo, firmaría una contrarreloj, por debajo de las expectativas, terminado 10.º, a 1 minuto 14 segundos del ganador, Filippo Ganna.
En la Flecha Valona, abandonaría, tras pasar descolgado en la primera pasada por el Muro de Huy, y en la Lieja-Bastoña-Lieja, terminaría en 12.º, aunque sería una pieza clave en la victoria de su compañero Roglič, al que ayudaría haciendo una selección en la última cota.
Sin embargo, ya en la 1.ª etapa, perdería 51 segundos, terminando 16.º en la etapa y en la misma posición en la general provisional, perdiendo casi seguramente todas sus opciones personales de luchar por ganar la general y teniendo que sacrificarse por su líder, Roglič.
[12] Tras participar en Suiza, se proclamó campeón de los Países Bajos por cuarta vez en su carrera.