Vainqueur de Milan-Sanremo le mois dernier, Degenkolb a mené une course splendide pour s'imposer après 253,5 kilomètres dans cette 113e édition.
L'Allemand de l'équipe Giant, qui est âgé de 26 ans, a réglé sur la piste du vélodrome nordiste un groupe de six autres coureurs, dont le Elmiger (IAM), qui a pris la 5e place du sprint.
Le Tchèque Zdenek Stybar a pris la deuxième place devant le Belge Greg Van Avermaet et le Néerlandais Lars Boom.
Le favori, le Norvégien Alexander Kristoff, s'est classé dixième dans un groupe qui s'est présenté avec un retard d'une trentaine de secondes, où figurait également Gregory Rast (Trek), vingtième, après avoir fait partie de la plus longue échappée de la journée.
Les derniers rescapés d'une échappée lancée après une trentaine de kilomètres, parmi lesquels Rast, ont ouvert la course jusqu'à l'approche des 20 derniers kilomètres.
Malgré de nombreuses tentatives, aucune décision n'a pu se faire sur les secteurs pavés avant un final débridé que Degenkolb a su exploiter magistralement.
Au sprint, Degenkolb s'est dégagé en puissance dans le dernier virage pour s'imposer nettement à Stybar.
"Je suis très fier d'avoir fait comme Sean Kelly (vainqueur lui aussi la même année de Milan-Sanremo et Paris-Roubaix en 1986)", a déclaré l'Allemand à propos de l'Irlandais, la référence des années 1980.
Pendant la course, une partie du peloton a été bloqué par un passage à niveau automatique qui s'est fermé avant le passage d'un TGV, à 87 kilomètres de l'arrivée.
De nombreux coureurs ont forcé le passage - ce qui est interdit par le règlement - avant que les officiels de la course bloquent les autres concurrents. Les régulateurs postés devant le peloton ont ensuite temporisé afin que les retardataires puissent reprendre place dans le groupe.
Pour sa dernière apparition dans une grande course sur route, le Britannique Bradley Wiggins (18e) s'est montré à plusieurs reprises. Mais le vainqueur du Tour de France 2012 n'a pu suivre les attaquants dans le final.