Evenepoel, de 24 anos, correu sozinho nos últimos 15 km da corrida de 273 km ao redor de Paris para terminar bem à frente da dupla francesa Valentin Madouas e Christophe Laporte, que ficaram com prata e bronze.
"Foi um dia muito difícil e estou muito orgulhoso de vencer e ser o primeiro a ganhar a dobradinha. É história", disse Evenepoel.
Um dos favoritos antes da corrida, Evenepoel deixou seus rivais para trás após atacar em uma subida para Montmartre antes que o desastre quase acontecesse. Ele parou de repente a menos de 4 km da linha de chegada devido a um furo de pneu, agitando os braços e batendo palmas freneticamente enquanto esperava por uma bicicleta reserva.
O carro da equipe chegou rapidamente e um Evenepoel em pânico, sem saber da vantagem que tinha sobre seus perseguidores, correu pelo restante do percurso para selar a vitória em frente à Torre Eiffel. A estrela belga ganhou o prêmio de melhor jovem ciclista em seu primeiro Tour de France há duas semanas e disse que festejou tanto que ficou na cama por dois dias.
Ele então dominou um contra-relógio olímpico chuvoso e marcado por acidentes no último sábado (27). Leontien Zijlaard completou a dobradinha feminina do ciclismo nos Jogos de Sydney em 2000.