En 1997, âgé de 19 ans, Arnaud Tournant court désormais parmi les élites, et a pour objectif de décrocher un titre national, de participer aux championnats du monde voire d'y monter sur un podium. Il revêt pour la première fois le maillot de l'équipe de France élites lors d'une compétition de vitesse à la Barbade, qu'il remporte. Son premier grand rendez-vous est une manche de coupe du monde à Cali, en Colombie, en mai. Il fait sensation en vitesse en battant l'ancien champion du monde Darryn Hill en demi-finale. Il s'incline en finale face à un autre ancien champion du monde Martin Nothstein. Une semaine plus tard, à Trexlertown, il obtient sa première victoire en coupe du monde au kilomètre. Il est deuxième de la vitesse par équipes avec Frédéric Magné et Hervé Thuet. En juillet, aux championnats de France à Hyères, Arnaud Tournant remporte le kilomètre devant Thuet et Gérard, et succède à Florian Rousseau qui délaisse cette discipline. En vitesse, il bat en demi-finale Frédéric Magné, plusieurs fois champion de France du kilomètre et champion du monde de tandem et de keirin. Il s'incline en finale face à Rousseau et gagne à nouveau en vitesse par équipes, avec Janowski et Terryn. Le mois suivant, il participe aux championnats du monde à Perth. Au kilomètre, il échoue à la quatrième place, à quatre centièmes du podium, en battant son record personnel en , derrière Shane Kelly, dont c'est le troisième titre, Sören Lausberg et Stefan Nimke. En vitesse par équipes, Le Quellec, Rousseau et Tournant réalisent le meilleur temps des qualifications. En finale, ils battent l'Allemagne de plus d'une seconde. C'est le premier titre mondial de l'équipe de France dans cette discipline chez les élites, et le premier titre mondial pour Cofidis. En vitesse individuelle, Arnaud Tournant est éliminé en huitième de finale par le double champion olympique Jens Fiedler.