Med tre och en halv mil kvar av loppet attackerade Evenepoel och kom loss tillsammans med kazaken Aleksej Lutsenko. Ingen av de övriga i startfältet kunde svara, så duon kunde utöka sin ledning och sedan belgaren skakat av sig Lutsenko solokörde han resten av loppet in mot mållinjen.
Segermarginalen ner till konkurrenterna blev hela 2 minuter och 21 sekunder. Fransmannen Christophe Laporte vann en spurtstrid om silvermedaljen före hemmaåkaren Michael Matthews.
Remco Evenepoel har i flera år setts som en blivande superstjärna i cykelsporten och nu är han etablerad i världseliten efter en spektakulär sensommar och höst.
För två veckor sedan tog 22-åringen sin dittills största seger när han vann det klassiska etapploppet Spanien runt i imponerande stil och han följde upp det med segern i linjeloppet över 267 kilometer i Wollongong i Australien. Tidigare under VM tog Evenepoel dessutom brons i tempoloppet.
Tobias Ludvigsson, enda svensken i VM-loppet, bröt.