Dopo il Tour, in agosto Roche corse alcuni criterium in preparazione al Campionato mondiale di Villaco, Austria, del 6 settembre. Il giorno della gara iridata Roche lavorò incessantemente a favore del compagno Sean Kelly, principale favorito (il percorso gli si addiceva, si disse), andando a chiudere, negli ultimi quattro giri, su numerosi tentativi di fuga. Andò poi lui stesso all'attacco nell'azione decisiva, al penultimo giro, per coprire il proprio connazionale, rimasto imbrigliato nella pancia del gruppo e non in perfette condizioni fisiche. Davanti rimasero in cinque, Roche, Teun van Vliet, Rolf Gölz, Rolf Sørensen e Guido Winterberg; l'irlandese attaccò a 500 metri dal traguardo e vinse con pochi metri di vantaggio sul plotoncino degli inseguitori, che stava proprio in quel momento per completare il ricongiungimento. Roche divenne così, a sorpresa, il secondo ciclista nella storia a vincere Giro, Tour e mondiale nello stesso anno, dopo Eddy Merckx nel 1974; con risultati di tale livello all'attivo in stagione, la vittoria nel Super Prestige Pernod fu per lui una formalità.