Il prend part l'année suivante à son premier Grand Tour : le Tour d'Italie. Désigné comme coéquipier de Christophe Le Mével en montagne, il impressionne lors d'une des étapes reines de l'édition avec une 15e place au sommet de l'exigeant Monte Zoncolan devant notamment Roman Kreuziger et David Arroyo. Il termine à la 22e place du classement général.
En 2012, il participe à son second Tour d'Italie, il remporte le contre-la-montre par équipes avec Garmin-Barracuda et joue un rôle prépondérant dans la victoire finale de son leader, Ryder Hesjedal.
Chez BMC Racing (2014-2015)
En fin d'année 2013, Peter Stetina quitte l'équipe Garmin, où il estime être considéré comme un « coureur du Giro », et rejoint l'équipe BMC Racing, avec laquelle il espère participer au Tour de France[3],[4]. Il commence sa saison au Tour de San Luis. Deuxième de la deuxième étape, en montagne, derrière Julián Arredondo, il est huitième du classement général. Il joue ensuite un rôle d'équipier lors de plusieurs courses par étapes, dont Paris-Nice et le Tour de Catalogne[4], puis est désigné leader de l'équipe au Tour de Californie[5]. Bien placé en montagne, il termine sixième du classement général[4]. En juillet, il dispute son premier Tour de France en tant qu'équipier de Tejay van Garderen, notamment en montagne[6],[4]. Ce dernier termine cinquième du classement général, Stetina 35e.
À l'issue de cette saison 2015, Peter Stetina est recruté par l'équipe Trek-Segafredo, afin d'épauler les leaders de celle-ci lors des courses par étapes[10]. Il fait ses débuts avec cette équipe en , au Tour Down Under[9]. Durant les premiers mois de l'année, il peine à retrouver son niveau et songe à mettre fin à sa carrière. Il poursuit jusqu'au Tour de Californie, son objectif de l'année. Bien que sa place au classement général (20e) soit loin de ses ambitions, sa deuxième place lors de l'étape reine le rassure[11]. Il dispute ensuite le Tour de France en tant qu'équipier de Bauke Mollema[12], et le termine à la 46e place.
En 2017, il remporte la 3e étape de la Cascade Cycling Classic et termine sixième du général de l'épreuve. En fin de saison, il se classe dixième de Milan-Turin.
En 2018, il est huitième de l'Adriatica Ionica Race et dixième du Tour de l'Utah. En , alors qu'il annonce avoir souffert du virus d'Epstein-Barr sans le savoir, ce qui a affecté ses performances, il se retrouve sans contrat pour la saison 2019 et pourrait être contraint de prendre sa retraite[13].
Fin 2019, il arrête sa carrière sur route pour lancer une nouvelle carrière dans les courses de gravel et le VTT d'ultra-endurance[14].
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