En 2013, se estrenó nuevamente en competición participando en pruebas menores del sur español en el mes de febrero, siendo séptimo en la Vuelta a Andalucía y undécimo en la Vuelta a Murcia (carrera que había ganado un año antes, aunque en esta ocasión se disputó una sola etapa por restricción de presupuesto). En marzo llegó su primer objetivo de la temporada, la París-Niza, en la que finalizó decimoquinto: tras ceder 12 s en el prólogo llegó en el pelotón junto a los favoritos en las tres primeras etapas, pero en la cuarta entró a Saint Vallier a dos minutos del grupo y quedó sin opciones para disputar la carrera, si bien mejoró su papel en la montaña aún restante al ser octavo en la etapa reina que culminaba en la montaña del Lure y tercero en la tradicional cronoescalada final al Col d'Èze (en la que sólo marcaron mejor tiempo que él los dos primeros de la general, Richie Porte y Andrew Talansky).
Una semana después corrió la Volta a Cataluña, donde fue cuarto tras ganar una etapa. El primer día no entró en el corte de trece corredores (incluidos los favoritos y su jefe de filas Alejandro Valverde) que llegaron con 28 s a Calella, pero con la llegada de la alta montaña en la tercera etapa su carrera cambió: ese día se impuso en la cima de Vallter 2000 con un ataque en el último kilómetro con el que dejó atrás a Valverde y otros candidatos como Joaquim Rodríguez y Bradley Wiggins. Al día siguiente se produjo el abandono de Valverde por una caída y la llegada al liderato de Daniel Martin en la llegada en alto de Port Ainé, en una jornada en la que Quintana subió a la tercera posición por detrás de Martin y Rodríguez. Sin embargo, después de mantenerse en esa posición en las dos jornadas posteriores, en la última etapa disputada en un circuito por Montjuic en Barcelona se produjo una escapada de Michele Scarponi (quinto hasta entonces, a 5 s del colombiano) que sirvió al italiano para auparse al tercer cajón del podio en detrimento de Quintana, que descendió al cuarto puesto por once segundos.
En abril llegaría su mayor triunfo hasta ese momento al imponerse en la Vuelta al País Vasco, donde además de ganar la general logró también una etapa y la regularidad.23 Llamado a última hora por su equipo, en la primera etapa se metió junto a los principales favoritos en el grupo de diecisiete corredores que bajaron en cabeza de San Miguel a Elgóibar.
Sin cambios camino a Vitoria, el tercer día fue cuarto en el muro final de La Lejana al cruzar la meta situada junto al camposanto minero a ocho segundos de sus compatriotas Sergio Henao (nuevo líder) y Carlos Betancur, pero aventajando a su vez en dos segundos a contendientes como Porte, Contador y Spilak.
Un día después confirmó su buen estado de forma al imponerse bajo la lluvia en Arrate: tras coronar el alto en el grupo, en el suave descenso al santuario dejó atrás al resto para entrar en las últimas curvas primero y adjudicarse la victoria de etapa,Arañando asimismo dos segundos a sus rivales para la general; un día después sería Porte quien se haría con la etapa recuperando cuatro segundos al grupo en el que llegaron los otros favoritos, incluido Quintana.
En la decisiva contrarreloj final de Beasain, con un recorrido sinuoso que incluía varios repechos, Quintana dio la sorpresa al marcar el mejor tiempo entre los aspirantes al triunfo final, incluido el favorito Porte, en una sesión marcada por la lluvia en la que sólo fue superado por el especialista Tony Martin, ya sin opciones. Gracias a esa etapa a cronómetro, el "escarabajo" de veintitrés años se proclamó vencedor de la clasificación general, haciéndose así con el maillot amarillo y la txapela correspondientes; en el podio estuvo acompañado por Porte (a 23 s) y Henao (a 34 s), ambos del Sky.
VUELTA AL PAIS VASCO
1. Nairo Quintana 21 h 39 min 35 s
2. Richie Porte a 23 s
3. Sergio Henao a 34 s
4. Simon Spilak a 35 s
5. Alberto Contador a 54 s
BICICLETA VASCA 2013
GANADORES DE LA BISICLETA BASCA
2009 Alberto Contador
2010 Chris Horner
2011 Andreas Klöden
2012 Samuel Sánchez
2013 Nairo Quintana
