Devenu double champion olympique sur la piste, Bartko se dirige vers la route pendant quatre ans. Il revient en 2004, et remporte d'emblée une manche de la Coupe du monde à Moscou, et la médaille de bronze aux championnats du monde en poursuite individuelle. En 2005 et 2006, il remporte deux nouveaux titres de champion du monde de poursuite individuelle, devenant le deuxième coureur le plus titré de l'histoire en poursuite professionnelle après Hugh Porter. Il obtient encore une médaille d'argent mondiale l'année suivante.