Auch mit der Nationalmannschaft konnte Kahn Erfolge verbuchen, beispielsweise bei der Weltmeisterschaft 2002 in Japan und Südkorea, bei der er durch seine Leistung maßgeblich zum Erreichen des Finales beitrug und mit dem Goldenen Ball als bester WM-Spieler ausgezeichnet wurde. Im Endspiel gegen Brasilien allerdings wehrte er einen Schuss von Rivaldo unglücklich vor die Füße Ronaldos ab, der damit das 1:0 erzielte. Im August 2004, nach der für Deutschland eher unglücklich verlaufenen Europameisterschaft in Portugal, wurde Kahns Mannschaftskollege Michael Ballack vom FC Bayern München neuer Kapitän der Nationalmannschaft.