Sous les ordres de Barić, la Croatie va se qualifier de justesse lors des éliminatoires de l'Euro 2004, n'atteignant la phase finale du tournoi qu'après un match de barrage remporté face à la Slovénie, grâce à un but décisif de Dado Pršo lors du match retour. Lors du tournoi, la Croatie fait un match nul avec la Suisse (0-0) puis avec le tenant du titre, la France (2-2), mais s'incline contre l'Angleterre ce qui l'élimine de la compétition. Après deux ans de contrat, Otto Barić n'est pas renouvelé en juillet 2004.