En 2011 il signe une licence avec l'équipe Véranda Rideau Sarthe[5] qui fait partie des clubs de Division Nationale 1 de la FFC en cyclisme sur route et qui compte sur ses qualités de rouleur[8]. Il s'adjuge plusieurs victoires dont le contre-la-montre de Ménestreau-en-Vilette, le Souvenir Eudeline à Bourneville, la nocturne de Pont-Audemer ou encore le Chrono de Tauxigny pour la troisième année consécutive[9] (il détient par ailleurs le record de l'épreuve depuis 2010)[10].
Sa formation fait le choix de passer à l'échelon supérieur en 2012 et de devenir une équipe continentale[1]. Conservé dans l'effectif à l'intersaison par ses directeurs sportifs Franck Vermeulen se retrouve donc professionnel au sein de Véranda Rideau Sarthe[1]. Il est alors âgé de plus de trente-cinq ans. Pour ses débuts à ce niveau, il s'échappe lors du Grand Prix d'ouverture La Marseillaise (qui constitue sa première course chez les professionnels) mais il est repris dans le col de l'Espigoulier[11]. Quelques jours plus tard il termine second de la troisième étape de l'Étoile de Bessèges derrière Pierre Rolland[12],[13] et s'adjuge aussi la seconde place du classement général de l'épreuve disputée du premier au cinq février. Cette performance ne manque pas de surprendre certains observateurs qui découvrent ce néophyte d'un âge bien avancé[4],[14],[15]. Au mois de juin, il se classe quatrième d'une étape de la Ronde de l'Oise puis dixième du Chrono des Nations-Les Herbiers-Vendée en fin d'année[16].
Comme son coéquipier Maxime Le Montagner, il rejoint la formation Roubaix Lille Métropole en 2013[2] après avoir été en contact avec deux équipes belges[17]. Son début de saison est perturbée par une chute et une fracture de la clavicule[18]. Au mois de juillet, il est second du Trophée des champions[19]. Le 15 août il termine une nouvelle fois deuxième au Grand Prix de Gommegnies derrière son coéquipier roubaisienKévin Lalouette mais devance Maxime Le Montagner qui finit troisième. Il contribue ainsi à offrir à son équipe un triplé inédit sur cette épreuve[20].
L'année suivante, il obtient à trente-huit ans sa première victoire professionnelle lors de la 1re étape de Paris-Arras Tour (contre-la-montre par équipes). Il s'adjuge aussi quelques places honorifiques lors de courses disputées en France et en Belgique[21].
À la fin de la saison 2014 il décide, comme Sébastien Hinault l'autre doyen du peloton français, d'arrêter sa carrière professionnelle. Si son parcours peut sembler atypique, il lui a tout de même permis d'engranger plus de 80 victoires (dont Paris-Rouen, le Tour de la Porte Océane, ou le Circuit des plages vendéennes)[6] ainsi que plusieurs épreuves contre-la-montre chez les amateurs et les professionnels[3].
Franck Vermeulen avec Daniel Mangeas lors de Paris-Arras Tour (le 25 mai 2014).Franck Vermeulen et Frédéric Delcambre (directeur sportif de Roubaix Lille Métropole) lors de Paris-Arras Tour (le 25 mai 2014).
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