Nonostante il buon 2008, nel 2009 non coglie alcun successo, non andando oltre tre secondi posti e un terzo. Anche nel 2010, in maglia Omega Pharma-Lotto, non mette a referto vittorie, pur con un secondo e quattro terzi posti; a fine stagione si classifica inoltre quinto nellaprova in linea deicampionati del mondo diMelbourne.
2011-2015: il passaggio alla BMC e i piazzamenti nelle classiche
Nel 2015 vince una frazione allaTirreno-Adriatico[12] e si classifica terzo sia alGiro delle Fiandre che allaParigi-Roubaix. In stagione fa sue anche una tappa e la classifica generale alGiro del Belgio[13] e la frazione diRodez alTour de France,[14] mentre il 1º agosto è protagonista, suo malgrado, di uno sfortunato nonché pericoloso episodio verificatosi durante laClásica San Sebastián: mentre si trovava solitario al comando della corsa, sull'ultima salita e a pochi km dall'arrivo, il portacolori della BMC viene urtato da una moto dell'organizzazione, che lo costringe alla caduta e al ritiro a causa della rottura del telaio della bici, privandolo di fatto di un probabile trionfo;[15] la gara vedrà poi il successo del britannicoAdam Yates, che taglierà il traguardo inconsapevole della propria vittoria.[16] A fine stagione viene insignito per la quarta volta del Trofeo Flandrien.[17]
2016-2017: l'oro olimpico e il successo alla Parigi-Roubaix
Nel 2018 Van Avermaet, pur piazzato regolarmente a ridosso dei migliori, non riesce a ripetere le prestazioni dell'anno precedente. Dopo il debutto allaVolta a la Comunitat Valenciana, in cui vince con i compagni la cronometro a squadre della corsa,[34] ottiene diversi piazzamenti e un successo di tappa, nella terza frazione al termine di uno strappo, alTour of Oman.[35] Lontano dalle posizioni di vertice aOmloop Het Nieuwsblad,Kuurne-Bruxelles-Kuurne eStrade Bianche, prende il via dellaTirreno-Adriatico con l'obiettivo di migliorare la condizione in vista dellaMilano-Sanremo e della campagna del Nord: vinta la cronosquadre d'apertura[36] non ottiene però risultati di rilievo. Dopo il diciassettesimo posto nellaClassicissima, è terzo all'E3 Harelbeke, quattordicesimo allaGand-Wevelgem e ottavo allaDwars door Vlaanderen. AlGiro delle Fiandre del 1º aprile chiude quinto, mentre è quarto una settimana più tardi nellaParigi-Roubaix, a 1'34" dal vincitore Sagan, e quindi quattordicesimo all'Amstel Gold Race. A inizio maggio ottiene la seconda vittoria in stagione, concludendo al comando la classifica generale delTour de Yorkshire.[37]
In preparazione alTour de France, a metà giugno è ai nastri di partenza delTour de Suisse: nella corsa è vittorioso con la sua BMC nella cronosquadre iniziale,[38] ma non va oltre un solo piazzamento tra i 10 a livello individuale. Al Tour contribuisce a un'ulteriore successo della BMC in una cronosquadre, quella della terza tappa;[39] a livello personale veste per otto frazioni la maglia gialla dileader, senza però mai vincere tappe: arrivano infatti un secondo posto alle spalle diJohn Degenkolb nell'impegnativa nona frazione diRoubaix, resa complicata dalla presenza di numerosi tratti di pavé,[40] cui si aggiungono altri tre piazzamenti nellatop 10. Dopo laGrande Boucle è quarto allaClásica San Sebastián, mentre il 12 agosto non riesce ad inserirsi nel gruppo che si gioca la vittoria nellaprova in linea deicampionati europei diGlasgow. Sesto nella classifica finale delBinckBank Tour, con un secondo posto nell'ultima tappa dietro aMichael Matthews, partecipa alle due classiche canadesi di inizio settembre, facendo nuovamente secondo alGrand Prix Cycliste de Québec e terzo alGrand Prix Cycliste de Montréal, entrambi vinti da Matthews. Conclude l'annata aicampionati del mondo diInnsbruck: è terzo nellacronosquadre iridata del 23 settembre, mentre una settimana dopo conclude lontano dai migliori l'esigenteprova in linea iridata.
Nel 2019 passa a vestire la maglia della squadra polaccaCCC Team, erede della BMC Racing Team. Nella prima parte della stagione ottiene un paio di vittorie, una allaVolta a la Comunitat Valenciana in febbraio e l'altra alTour de Yorkshire in maggio. Tra marzo e aprile, per quanto concerne le classiche, è secondo allaOmloop Het Nieuwsblad, sesto allaStrade Bianche, terzo all'E3 BinckBank Classic e decimo alGiro delle Fiandre; conclude invece fuori dai 10 laGand-Wevelgem, laParigi-Roubaix e l'Amstel Gold Race. In luglio prende il via alTour de France con i gradi di capitano e nella prima tappa ottiene lamaglia a pois, che indosserà per due giorni. Nonostante provi più di una volta a ottenere una vittoria parziale, conclude la corsa francese, come già avvenuto nel 2015 e nel 2016, con solo piazzamenti: il migliore è un terzo posto ottenuto nella diciassettesima tappa vinta daMatteo Trentin aGap. Qualche giorno dopo il termine dellaGrande Boucle partecipa allaClásica San Sebastián piazzandosi secondo, alle spalle del connazionaleRemco Evenepoel, regolando un gruppetto di una decina di corridori; conclude quindi quarto nella graduatoria finale delBinckBank Tour, con il secondo posto (come l'anno prima) nell'ultima frazione della corsa, e sesto allaBretagne Classic Ouest-France. A metà settembre si sposta in Canada per le due classiche World Tour: è prima terzo alGrand Prix Cycliste de Québec vinto da Matthews, due giorni dopo si impone quindi nelGrand Prix Cycliste de Montréal battendoDiego Ulissi in volata.[41]