באליפות אירופה 2007 הוביל נוביצקי את נבחרתו למקום החמישי וזכה שוב בתואר מלך הסלים עם 24 נקודות בממוצע למשחק. שנה לאחר מכן, בטורניר המוקדמות על ההעפלה לאולימפיאדת בייג'ינג 2008, הגיעה גרמניה עד למשחק המכריע על המקום האחרון לאולימפיאדה, מול נבחרת פוארטו ריקו. נוביצקי קלע 32 נקודות והוביל את נבחרתו לניצחון במשחק, בעקבותיו העפילה גרמניה לטורניר האולימפי מאז 1992. נוביצקי היה נושא הדגל הגרמני במהלך טקס הפתיחה של האולימפיאדה, ובטורניר עצמו סייע לנבחרת לסיים במקום העשירי כאשר השיג ממוצעים של 17 נקודות ו-7.6 ריבאונדים למשחק. ב-2009 החליט שלא להשתתף באליפות אירופה בשל עומס משחקים.