19 lipca 2014 jako drugi Polak w historii wygrał etap Tour de France, cztery dni później, podczas 17. etapu, powtórzył to osiągnięcie.
24 lipca, jako pierwszy polski kolarz w historii, zapewnił sobie wygraną w klasyfikacji górskiej Tour de France 2014. Jednocześnie jest to pierwsze zwycięstwo polskiego kolarza w jakiejkolwiek klasyfikacji Tour de France w historii.
7 sierpnia 2014 roku wygrał 5. etap Tour de Pologne z Zakopanego do Štrbskiego Plesa na Słowacji. Następnego dnia powtórzył to osiągnięcie wygrywając etap z Termy Bukowiny do Bukowiny Tatrzańskiej i został liderem wyścigu. 9 sierpnia 2014 został zwycięzcą całego wyścigu.
15 lipca 2015 roku wygrał 11. etap Tour de France z Pau do Cauterets-Vallée de Saint-Savin. W tym samym roku jako pierwszy Polak w historii stanął na podium wyścigu Vuelta a España zajmując 3. miejsce w klasyfikacji generalnej.
24 lipca 2016 roku po raz drugi został zwycięzcą klasyfikacji górskiej w Tour de France.
6 sierpnia 2016 roku zdobył brązowy medal w wyścigu ze startu wspólnego na XXXI Letnich Igrzyskach Olimpijskich w Rio de Janeiro.
1 stycznia 2021 roku dołączył do zespołu UAE Team Emirates.
We wrześniu 2025 roku w swoim ostatnim wyścigu etapowym w karierze – Wyścigu Dookoła Luksemburga – zajął 17.