Il 2001 è per Stefano l’anno della svolta e decide, dopo aver vinto il Giro d’Italia, di lasciare la Mercatone Uno e Pantani per poter così camminare da solo ed assumersi quelle responsabilità che un atleta come lui deve essere in grado di fare. Restare alla Mercatone Uno avrebbe significato dover rinunciare in partenza a certi obiettivi e questo non sarebbe stato giusto né per lui né per i tifosi… era impensabile partire al Giro 2001 con il numero 1 sulla schiena e fare da gregario. La scelta sicuramente non mancava, visto che Stefano aveva vinto un Giro di Svizzera a 24 anni ed un Giro d’Italia a 26 anni; questo significava che visto la ancora giovane età le sue potenzialità non potevano che migliorare. Ma tra tutte Stefano ha optato per la numero 1 al mondo ovvero la Mapei Quick Step di patron Squinzi, un vero appassionato di ciclismo oltre che un grande imprenditore. La presentazione viene fatta il 7 dicembre 2000, fino a quel momento erano state molte le voci sul futuro di Stefano, ma fino all’ufficializzazione qualche dubbio era ancora lecito che ci fosse.

L’anno nuovo comincia con un ritiro con il gruppo giovani, Stefano vuole conoscere tutti i componenti della formazione, ovvero si vuole comportare la leader qual è. Il debutto avviene alla Vuelta Murcia, ma l’obiettivo principale della stagione rimane il Giro d’Italia, ben consapevole che pochi corridori hanno vinto due edizioni di fila. L’avvicinamento al Giro prosegue, senza particolari intoppi, attraverso il calendario spagnolo ovvero Catalana e Paesi Baschi: qui Stefano ottiene la prima vittoria in maglia Mapei.

In seguito corre la Settimana Lombarda ed il Giro del Trentino, dove per un soffio sfiora più volte la vittoria di tappa, segnale che la condizione continua a crescere. Si arriva così al Giro d’Italia, una grande emozione indossare la maglia rosa al prologo, considerando anche che nel 2000 per solo 1 tappa Stefano ha avuto questo onore (era però quella che contava più di tutte); i migliori arrivavano tutti racchiusi in pochi secondi e si capì subito che un primo scossone alla classifica poteva venire dalla quarta tappa con arrivo a Montevergine; qui Stefano si classificava terzo alle spalle di Di Luca e Simoni. Invece la prima tappa riservava già delle sorprese in quanto a seguito della pioggia caduta l’asfalto reso così viscido provocava diverse cadute, tra le quali quella di Stefano con Casagrande; il toscano ne esce con un braccio rotto e sfuma cosi il duello che ha caratterizzato la precedente edizione. Simoni sembra essere l’avversario più pericoloso, ma quando alla settima tappa Stefano attacca su uno strappo a 10 km dal traguardo in compagnia di Rebellin, nessuno riesce a resistere, anche se il recupero riesce in un secondo momento in discesa.
Stefano è davvero felice, capisce di essere al top della condizione, ma la sfortuna è dietro l’angolo; infatti nei giorni successivi il nostro campione viene colpito da un violento attacco influenzale che lo costringe al ritiro alla fine della dodicesima tappa. Simoni ha il via libera, gran duello con Frigo prima della squalifica di quest’ultimo, ma vittoria finale del Trentino. Stefano passa una settimana a letto per la forte bronchite, e cosi l’obiettivo si sposta sul Tour de France, attraverso il Tour de Suisse dove vince la tappa regina.

Al Tour Stefano subisce molto le Alpi, d’altra parte è più di 50 giorni che non fa allenamenti specifici per la salita, considerando che il Giro prevedeva i primi 10 giorni senza grandi difficoltà e il Tour de Suisse, invece, aveva solo due tappe davvero impegnative; ma “l’allenamento” svolto sulle Alpi viene buono per i Pirenei dove Stefano ottiene ottimi piazzamenti che lo portano al 10° posto in classifica; una serie di fughe di uomini fuori classifica lo fanno scendere però al 13° posto della classifica finale del 98° Tour de France.

La stagione continua in modo abbastanza regolare fino alla fine di settembre dove Stefano si prende una vacanza in vista del 2002.