2002년 FIFA 월드컵 본선에서 오웬은 조별 리그에서 무득점으로 침묵했다. 그러나, 그는 아르헨티나와의 경기에서 마우리시오 포체티노에 걸려넘어져 잉글랜드의 1-0 페널티킥 결승골이 될 페널티킥을 유도했다. 오웬은 덴마크와의 16강전에서 골문을 연 후, 브라질과의 8강전에서 잉글랜드의 선제골을 기록했지만, 최종적으로 1-2 역전패를 당했다.