Zum Auftakt der Saison 2003/04 entschied Bjørndalen in Kontiolahti und Hochfilzen drei der vier ausgetragenen Rennen für sich. Im Verlauf der Saison gewann er zwei weitere Weltcuprennen, belegte fünfmal den zweiten Platz und war dreimal Dritter. Trotz 901 Punkten im Gesamtweltcup am Ende der Saison reichte es nur zu Platz zwei; Bjørndalens Dauerrivale Raphaël Poirée gewann mit 1010 Punkten zum vierten Mal die Gesamtwertung. Auch bei den Weltmeisterschaften in Oberhof stand Bjørndalen im Schatten des Franzosen, allerdings auch geschwächt durch den Tod seiner Mutter. Während Poirée drei Goldmedaillen gewann, blieb dem Norweger ein Sieg verwehrt. Mit der Staffel gewann er die Silbermedaille, in den Einzeldisziplinen insgesamt drei Bronzemedaillen.