Con la Repubblica Ceca riesce a vincere il girone di qualificazione e ad arrivare alla fase finale degli Europei 2004 in Portogallo. Poco prima di disputare la fase finale del torneo subisce un infortunio. Nella fase finale degli Europei, i cechi si trovano in un girone difficile: Paesi Bassi, e . Il primo impegno è contro la formazione baltica: i lettoni passano in vantaggio ma nel secondo tempo i gol di Baroš e di Marek Heinz capovolgeranno il risultato portandolo sul 2-1. Una delle migliori partite giocate in Nazionale da Baroš, è quella contro i Paesi Bassi, quando la formazione di Karel Brückner rimonta da 0-2 a 3-2 vincendo la partita. Baroš sigla il 2-2 nella sfida in cui viene riconosciuto come uno dei migliori in campo. Nell'ultima sfida del girone, la squadra ceca affronta la Germania: i tedeschi passano in vantaggio nel primo tempo, ma è ancora la coppia Heinz-Baroš a ribaltare il punteggio portandolo sul 2-1, nonostante i cechi mettano in campo la seconda squadra. Sono tre reti in tre partite per Milan Baroš e tre rimonte per la Nazionale mitteleuropea. Continua il buon momento di Baroš, che segna una doppietta contro la portando la Repubblica Ceca in semifinale: i cechi affrontano la che, a sorpresa, elimina la squadra grazie a un silver gol di Traïanos Dellas. Nonostante l'eliminazione, Baroš vince il titolo di capocannoniere grazie alle sue cinque reti; ottiene inoltre il riconoscimento "Golden Boot" e viene inserito nella squadra dell'Europeo.