En julio de 2004, Bielsa condujo al equipo hasta la instancia final de la Copa América celebrada en Perú. La final frente a Brasil se decidió por la tanda de penaltis al finalizar el partido con empate a dos goles. En los penales, la "Seleção" se proclamó campeona (4-2). Semanas después, en agosto, Bielsa llevó al combinado olímpico a ganar la medalla de oro en los Juegos Olímpicos de Atenas 2004. El equipo argentino se impuso con claridad en todos sus encuentros hasta alcanzar la final, donde derrotó a Paraguay por la mínima con gol de Carlos Tévez, habiendo ganado todos los partidos disputados en el .