O ganhador foi o máximo favorito, o suíço Fabian Cancellara, que dessa forma conseguia a sua terceira vitória numa clássica em 2013 (dias prévios ganhou a E3 Prijs Vlaanderen-Harelbeke e o Tour de Flandres). A sua vez, esta foi a terceira vitória de Cancellara nesta clássica, tendo ganhado em 2006 e 2010. A 23 km da chegada Fabian atacou e depois de realizar uma grande remontada junto a Zdeněk Štybar atingiu ao grupo cabeceiro composto ademais por Sep Vanmarcke e Stijn Vandenbergh; no entanto, Vandenbergh e Štybar, casualmente parceiros de equipa, ficaram atrasados por quedas provocadas pelos espectadores em terreno empedrado situado a 16 km (Carrefour de l'Arbre) e 14 km (Gruson) da chegada respectivamente, conseguindo impor-se Fabian a Vanmarcke no sprint do dúo cabeceiro. Terceiro foi Niki Terpstra que encabeçou, a 31 segundos, um trío perseguidor.[6][7][8]
Após o terceiro sector pavé, o n° 25 de Quiévy a Saint-Python, um grupo composto de quatro corredores que compreendem os australianosStuart O'Grady (Orica-GreenEDGE), vencedor em 2007, e Mathew Hayman (Team Sky), Koretzky e Steegmans se forma. Detrás, a formação RadioShack-Leopard da SuíçaFabian Cancellara roda em cabeça. As escapadas possuem aproximadamente 1min de antemão à saída do sector n° 20 de Maing a Monchaux-sur-Écaillon enquanto mais temporão ao km 123 o francês Yoann Offredo (FDJ) abandona após ter atingido uma ilha direccional na travessia de Quérénaing. Os corredores aproximam depois a Trouée de Arenberg, sector pavé n° 18, sem nenhuma mudança de situação.
As escapadas abordam a célebre Trouée de Arenberg com 1min27s de antemão ao pelotão depois à saída desta, os homens da frente já não têm que 40s a um grupo de aproximadamente 80 unidades. O suíço Michael Schär (BMC Racing) contra-ataca em seguida em solitário depois atinge o dúo Koretzky-O'Grady seguidos por Hayman e Steegmans. Os três homens são a 40s da cabeça durante a travesia do sector n° 16 de Hornaing a Wandignies-Hamage. Neste mesmo sector, ao nível do pelotão, uma queda intervém que implica o francês Matthieu Ladagnous (FDJ), o italianoFilippo Pozzato (Lampre-Merida), o eslovenoBorut Božič (Astana) e o britânicoGeraint Thomas (Sky). Ladagnous abandonará mais tarde como consequência de uma segunda queda, enquanto outro outsider, o norueguêsThor Hushovd (BMC Racing) cai por três vezes.
Enquanto a formação RadioShack-Leopard roda a 1min13s por trás das escapadas a 65 km da chegada, Schär a partir de agora só tem 24s. Volta no entanto no dúo de cabeça no momento de abordar o sector pavé n° 12 de Orchies enquanto o Francês Damien Gaudin (Europcar) se extrai à sua vez do pelotão e não possui que 29s de atraso da cabeça. Este último atinge os três corredores ante a abordagem do sector pavé n° 11 de Auchy-lez-Orchies a Bersée. Detrás, neste mesmo sector, Cancellara acelera com o francês Sylvain Chavanel (Omega Pharma-Quick Step) em sua roda. Vários grupos criam-se.
Após uma reagrupação, um grupo trazido pela equipa Omega Pharma-Quick Step, retoma os quatro fugidos a 48 km de Roubaix, um pouco antes o sector n° 10 de Mons-en-Pévèle. À saída deste, 13 corredores são em cabeça mas os ataques se sucedem e, enquanto Chavanel muda de bicicleta, quatro corredores tomam a largura. Encontra ainda Gaudin mas também o neerlandêsSebastian Langeveld (Orica-GreenEDGE) e ambas belgas Sep Vanmarcke (Blanco) e Stijn Vandenbergh (Omega Pharma-Quick Step). Estão apanhados alguns quilómetros mais tarde por quatro outros corredores que são o belga Greg Van Avermaet (BMC Racing), o checoZdeněk Štybar (Omega Pharma-Quick Step), o espanhol Juan Antonio Flecha (Vacansoleil-DCM) e o italiano Luca Paolini (Katusha). Cancellara é deixado num segundo grupo todo como o austríacoBernhard Eisel (Sky) e os neerlandeses Lars Boom (Blanco) e Niki Terpstra (Omega Pharma-Quick Step). O francês Sébastien Turgot (Europcar), vítima de uma encravado mais temporão e Chavanel estão recusados em terceira posto da carreira.
Enquanto Vanmarcke e Vandenbergh marcham sozinhos ao atacante, Cancellara volta em solitário ao grupo dos perseguidores. Terpstra imita o suíço alguns quilómetros mais longe enquanto ao mesmo momento Vanmarcke e Vandenbergh possui 47s de antemão 27 km da chegada. 2 km mais longe, Cancellara ataca no sector n° 6-2 de Cysoing a Bourghelles para atingir ambas Belgas. Só Štybar chega ao seguir sem no entanto o ultrapassar. O dúo de cabeça resulta um quarteto a 20 km do objectivo pouco antes a entrada na o sector n° 5 de Camphin-en-Pévèle. Estes quatro corredores abordam juntos o sector n° 4 do Carrefour de l'Arbre. A meio caminho deste, Vandenbergh atingue um espectador e cai. Cancellara acelera mas Vanmarcke e Štybar seguem. Depois é à volta de Štybar de imitar o seu colega algumas centenas de metros mais longe que perde uma pessoa e atrasa o andamento. Depois de 13s de atraso à saída do Carrefour de l'Arbre na Vanmarcke e Cancellara.
O dúo de cabeça se relaye e possui 1min15s de antemão a 5 km do objectivo na um grupo que tem retomar Štybar. Excetuada uma tentativa de ataque de Cancellara 1 km mais tarde, ambos corredores disputar-se-ão pois a vitória no velódromo André-Pétrieux de Roubaix. Cancellara sobresai a Vanmarcke vinte metros antes da linha, para conseguir o seu terceiro Paris-Roubaix após 2006 e 2010 e acrescentar um segundo duplicada Volta à Flandres-Paris Roubaix. Terpstra completa o pódio avançando ao sprint Van Avermaet e Gaudin.[42][43][44], um bem delgado resultado para a formação Omega Pharma-Quick Step[45]