I Ski-VM 2013 i Val di Fiemme vant han gull på 30 km duatlon og sølv på 50 km klassisk. Før jul 2013 ble han skadet under trening, så han måtte stå over Tour de Ski 2013/14. Han rakk å komme tilbake til Vinter-OL 2014 i Sotsji og gikk inn til gull på den innledende 30 km duatlon. Cologna doblet gullbeholdningen på 15 km klassisk.