Il 6 luglio 2000 Giovanni Trapattoni prende il posto del dimissionario Dino Zoff sulla panchina dell'Italia reduce dalla finale persa agli campionato d'Europa 2000 contro la Francia. Esordisce con le qualificazioni per il campionato del mondo 2002 che l'Italia superò da imbattuta.

Alla fase finale in Giappone, però, la squadra deluse le aspettative: dopo aver superato con qualche fatica la fase a gironi, fu eliminata dalla Corea del Sud negli ottavi di finale, seguita da numerose polemiche per l'arbitraggio dell'ecuadoriano Byron Moreno. Già prima del torneo, l'allenatore era stato bersaglio dei tifosi per la scelta di non convocare Roberto Baggio.

Dopo aver superato le qualificazioni al campionato d'Europa 2004, l’Italia fallisce in Portogallo con l'uscita di scena nei gironi (favorita da un pareggio, per 2-2, tra Svezia e Danimarca). Al termine della spedizione portoghese, Trapattoni decide di lasciare la Nazionale venendo sostituito da Marcello Lippi, lo stesso tecnico che gli era succeduto sulla panchina della Juventus nel 1994.