El ciclista eslovaco de 25 años, que partió con el dorsal 179 y fue uno de los tres representantes de su país, junto a su hermano mayor Juraj Sagan y Michal Kolar, completó los 259,2 kilómetros de la prueba en seis horas, 14 minutos y 37 segundos.
El australiano Michael Matthews y el lituano Ramunas Navardauskas, que llegaron tres segundos por detrás del ganador, completaron el podio en Richmond.
El polaco Michal Kwiatkowski, que salió con el número uno por haber ganado el título el año pasado en Ponferrada, llegó octavo en el mismo pelotón de 24 competidores que terminaron a tres segundos de Sagan.
El sudamericano mejor ubicado fue el colombiano Rigoberto Urán Urán, a 18 segundos del vencedor.
Sagan, miembro del equipo ruso Tinkoff-Saxo, había tenido su mejor actuación en un Mundial en Ruta en 2013, cuando terminó sexto, y se coronó campeón de su país en esta especialidad desde 2011 a 2015.