In juni 2013 pakte Mollema zijn eerste overwinning sinds 2010: hij won de tweede etappe van de Ronde van Zwitserland naar Crans-Montana. Ook werd hij tweede in de zevende etappe, derde in de slottijdrit en tweede in het eindklassement. Tijdens de Ronde van Frankrijk startte Mollema als kopman van Belkin. Na zestien etappes stond hij tweede in het algemeen klassement.
Tijdens de zeventiende etappe, een individuele klimtijdrit, zakte hij naar de vierde plaats. Tijdens de achttiende rit op de Alpe d'Huez verloor hij ook tijd en zakte hij naar plaats zes. Deze positie wist hij uiteindelijk vast te houden. Tijdens de Ronde van Spanje won hij voor het eerst een etappe in een grote ronde door in Burgos tijdens de zeventiende etappe de sprinters voor te blijven.
2014
Mollema begon 2014 met een top 10 klasseringen in de Amstel Gold Race en de Waalse Pijl. Bij de Ronde van Zwitserland werd hij 3e. Het hoofddoel van 2014 was de Ronde van Frankrijk. Na in de Alpen wat weg te zakken wist hij in de pyreneeënritten wat plaatsen te pakken. Door een slechte uitslag in de afsluitende tijdrit verloor hij echter een aantal plaatsen, waardoor hij uiteindelijk tiende werd. Na de Ronde van Frankrijk behaalde Mollema zijn eerste podiumplek in een klassieker, de Clásica San Sebastián. Op 5 augustus werd, na een periode van geruchten, duidelijk dat Mollema de overstap naar Trek Factory Racing zou maken.
2015
In 2015, zijn eerste jaar in dienst van Trek Factory Racing, reed Mollema een sterke Tirreno-Adriatico. Hij eindigde in het eindklassement als tweede, op 18 seconden van winnaar Nairo Quintana. De voorjaarsklassiekers leverden voor Mollema geen aansprekende uitslagen op. In de Ronde van Frankrijk fungeerde Mollema als kopman van Trek. Hij eindigde als zevende in het eindklassement.
Ik noem een Tony van Heemschut,een Loeki Knol,een Brammetje Biesterveld en natuurlijk een Japie Stobbe !