Mit 18 wurde Ademir erstmals in die Nationalelf berufen. Ademir wurde zu einem der Stars der Fußball-Weltmeisterschaft 1950 in Brasilien. Am 24. Juni erzielte er zwei Tore gegen Mexiko (4:0), gegen Jugoslawien (2:0) erzielte er nach gerade einmal vier gespielten Minuten den Führungstreffer. Richtig in Fahrt kam der Gruppenerste Brasilien dann aber erst im ersten Spiel der Finalrunde. Vor 160.000 Zuschauern im Maracanã-Stadion wurde der amtierende Olympiasieger Schweden am 9. Juli mit 7:1 abgefertigt. In diesem Spiel machte Ademir vier Tore. Vier Tage später beim 6:1 gegen Spanien erzielte Ademir wieder zwei Tore. Damit schraubte er seine Ausbeute auf neun Tore und wurde so Torschützenkönig dieser WM. Diese Tore reichten jedoch nicht für den Weltmeistertitel. Das entscheidende Spiel – das sogenannte Maracanaço – verlor Brasilien gegen Uruguay mit 1:2. Eine Niederlage, die das ganze Land in Trauer versetzte. Bezeichnenderweise war das entscheidende Spiel das einzige, bei dem Ademir kein Treffer gelang. Auf das verlorene Entscheidungsspiel reagierte Brasilien hysterisch: Das weiße Trikot der Seleção wurde nie wieder benutzt, zwei Jahre fand kein Länderspiel statt und fast der ganze Kader wurde ersetzt. Bei der WM 1954 waren nur noch 4 ehemalige WM-Teilnehmer vertreten. Ademir selbst war 1954 auch nicht mehr dabei.