有分组赛比赛，并顺利以D组头名出线，在16强以4比1大胜英格兰的比赛中，他又射入2球并有1次助攻。随后在四分之一决赛对阵阿根廷的比赛中，穆勒在第3分钟首开纪录，帮助德国队以4比0取胜，但他在上半时因手球犯规而领到黄牌，从而以累计2张黄牌停赛，缺席了对阵西班牙的半决赛。在随后的季军争夺战中，穆勒重返球队首发名单，并率先打破场上僵局，帮助德国队以3比2获胜，摘得铜牌。这场胜利是德国队自经历了2000年欧洲足球锦标赛的失利后通过一系列改革所达到的巅峰，球队强调与以往相比更为开放、更具攻击性的战术风格，并实现了由穆