Po rezygnacji z gry w reprezentacji Włoch Paolo Maldiniego, Zambrotta przejął jego pozycję w drużynie. 30 maja 2004 roku, w meczu z Tunezją, strzelił swojego pierwszego gola dla pierwszej reprezentacji. Gianluca uderzył piłkę z woleja po główce Corradi’ego. Następnie Zambrotta udał się z drużyną Włoch na mistrzostwa Europy do Portugalii. Włosi rozczarowali, odpadając już w fazie grupowej. Jednym z niewielu, którzy nie zawiedli był Zambrotta.