Di Euro 2004 ia berperan penting di laga fase group kontra Belanda. Tertinggal dua gol setelah 19 menit, Ceko berhasil membalikkan keunggulan menjadi 3-2 dengan Nedvěd bermain dengan luar biasa. Sembilan pemain, termasuk Nedvěd, diistirahatkan pada pertandingan melawan Jerman, di mana mereka telah memastikan kelolosan ke babak gugur. Ia menerima kartu kuning di partai perempatfinal melawan Denmark, yang kemudian dibatalkan setelah proses banding. Ini berarti Nedvěd tidak akan tampil di final jika ia mendapat satu lagi kartu kuning di partai semifinal kontra Yunani dengan asumsi Ceko menang. Nyatanya, Ceko terpaksa bertekuk lutut dari Yunani; Nedvěd sendiri mengalami cedera lutut dan dicadangkan. Setelah kekalahan Nedvěd mengumumkan pensiun dari sepak bola internasional. Bersama Petr Čech dan Milan Baroš, ia terpilih masuk ke dalam Tim Terbaik Turnamen.