Stam sekali lagi membantu pasukannya untuk mara ke peringkat separuh akhir dalam kejohanan antarabangsa buat negara tanah airnya di Euro 2004. Namun, Belanda tewas di tangan tuan rumah, Portugal, 2-1. Selepas kejohanan itu, beliau melakukan persaraan daripada pasukan kebangsaan kerana beliau ingin fokus akan kelab barunya, Milan dan turut keluarganya sekali.