Het wielerseizoen wordt traditioneel afgesloten met de strijd om de regenboogtrui. Dit jaar was het Spaanse Ponferrada gastheer van het Wereldkampioenschap wielrennen. Het WK is verdeeld over zeven dagen en drie onderdelen. Het eerste onderdeel is de ploegentijdrit. Daarna volgt de individuele tijdrit en wegwedstrijd. Voor de Nederlandse damesploeg begon het WK teleurstellend. De Rabobank-Liv ploeg reed lange tijd op de tweede plaats, maar zij gingen in de slotfase onderuit. Marianne Vos moest eerder in de race afhaken, omdat zij geen power meer had om aan te pikken. Toch was er een klein lichtpuntje, want de Nederlandse Chantal Blaak maakte onderdeel uit van de winnende formatie Team Specialized-lululemon.
Ploegentijdrit WK
Bij de mannen moet de regerend Wereldkampioen Omega Pharma het afleggen tegen BMC Racing Team en Orica GreenEdge. Onderweg is het een secondespel, maar uiteindelijk geeft het Australische Orica GreenEdge 32 seconden toe op het Amerikaanse BMC Racing Team. Het Belgische Omega Pharma met de Nederlandse Nikki Terpstra aan boord pakt daarachter de bronzen medaille, doordat zij met twee seconden het Britse Team Sky van het podium weet te houden. Team Sky had het Omega Pharma nog knap lastig kunnen maken, maar zij verloren al vroeg in de wedstrijd twee ploeggenoten. De Nederlandse ploegen Giant-Shimano en Team Belkin eindigen op een achtste en veertiende plaats.
Individuele Tijdrit
Het WK tijdrijden wordt bij de dames gewonnen door de Duitse Lisa Brennauer, die later bij de wegwedstrijd ook een zilveren medaille mee naar huis zou nemen. Het venijn zit hem in de staart van het parcours waarin het nodige daal- en klimwerk moet worden verricht. Bij de mannen gaat de Duitser Tony Martin hard van start, maar vanaf de tweede tijdmeting neemt de Brit Bradley Wiggins de leiding over. Wiggins reed dit seizoen geen enkele grote ronde. Toch wint hij het WK tijdrijden 2014. Der Panzerwagen eindigt als tweede. De uit Maastricht afkomstige Tom Dumoulin komt bij de laatste tijdmeting door op een vijfde plaats, maar hij wint veel tijd in het laatste deel. Dumoulin pakt uiteindelijk het brons en staat daarmee als tweede Nederlander, sinds Stef Clement in 2007, op het podium tijdens het WK-tijdrijden.
WK Wegwedstrijd
De wegwedstrijd gaat bij de vrouwen naar de 22-jarige Franse Pauline Ferrand-Prevot, die onderdeel uitmaakt van de ploeg van Marianne Vos, Rabobank-Liv ploeg. Vos zelf eindigt in de sprint op een tiende plaats. De mannen leggen in 14 rondes een totale afstand af van 254,8 kilometer. In het begin maken de Colombiaanse en Poolse wielrenners de koers hard. Als het begint te regenen ontstaat er een kopgroep van twaalf man. Martin doet een vluchtpoging, maar hij wordt ingerekend. Ook de kopgroep wordt bijgehaald. Daarna gaan De Marchi, Gautier, Andersen en Kiryienka ervandoor. De Pool Michal Kwiatkowski, die dit jaar derde werd in Luik-Bastenaken-Luik en de Waalse Pijl, gaat erop en erover. In de laatste afdaling neemt hij alle risico’s. Zijn concurrenten weten het gat niet te dichten. Kwiatkowski is de eerste Poolse drager van de regenboogtrui. Gerrans en Valverde eindigen als tweede en derde.
WK Jongeren
Wie de jeugd heeft, heeft de toekomst. Nederland behaalt op het Wereldkampioenschap in Ponferrada twee bronzen medailles en staat daarmee op een tiende plek op de medaillespiegel. De Nederlandse Peter Lenderink zorgde, naast Dumoulin, voor een tweede bronzen medaille bij de junioren in de wegwedstrijd. Bij de elite was Bauke Mollema met een achttiende plaats de best geklasseerde Nederlander. Duitsland staat met drie gouden en twee zilveren medailles bovenaan op de medaillespiegel van 2014. Twee van deze gouden plakken werden door de junioren behaald op de weg en de tijdrit. De Noren maakten vooral indruk op de wegwedstrijd bij de beloften. De Noorse jongemannen eindigden zowel op de eerste, derde als vijfde plaats.