Dopo un poco fortunato 1980 alla corte della Yamaha-Sonauto, nel quale ottiene solo un decimo posto a Imatra, nel 1981 si dedica alle gare di durata: con una Kawasaki vince il mondiale Endurance, in coppia con Jean Lafond. Per la stagione 1983 Roche acquista una Honda RS500, con cui termina al decimo posto il mondiale della 500. La sua consacrazione come pilota avviene nel 1984, quando termina al terzo posto il campionato della mezzo litro, con due pole position e otto podi. Per il 1985 il francese firma per il Marlboro Team Agostini, con compagno di squadra Eddie Lawson; con la sua Yamaha YZR 500 termina il mondiale al settimo posto, con una piazza d'onore in Francia.
A questo punto Claudio Castiglioni, patron di Cagiva, «che quando si legava a un pilota lo considerava come un figlio e non lo abbandonava mai, qualunque cosa succedesse»,[2] gli offre una seconda possibilità nel neonato campionato mondiale Superbike dove va a impegnarsi con Ducati, altro marchio all'epoca di proprietà della casa varesina.[2] In sella a una Ducati 851, «moto meno esasperata e performante della 500», Roche ritrova «fiducia, ritmo e, decisamente, velocità».[2]
Competitivo fin dall'esordio, nella stagione 1989 vince più manche di tutti ma è frenato nella lotta al titolo dalla precaria affidabilità della sua Ducati, chiudendo al terzo posto in classifica;[2] una volta risolta la cosa, nel 1990 ottiene l'iride mondiale, la prima di una lunga serie per la casa di Borgo Panigale tra le derivate di serie.[1][2] Nel successivo biennio Roche si conferma ai vertici della categoria, terminando entrambe le stagioni al secondo posto ma dovendo stavolta cedere il passo all'altro ducatista Doug Polen, più a suo agio con le coperture Dunlop.[3]
A fine 1992 si ritira dall'agonismo per divenire, dall'anno seguente, team manager in seno alla stessa casa bolognese nel mondiale Superbike.[1] In questa veste, nella stagione 1994 porta Carl Fogarty alla vittoria del campionato, il primo per il pilota britannico oltreché per la plurititolata Ducati 916.[4]