A grande atuação de Thuram com a camisa francesa aconteceu contra a Croácia, nas semifinais da Copa do Mundo de 1998. Ele foi o autor dos dois gols franceses, por coincidência, seus dois únicos com a camisa dos "Les Bleus" em 14 anos de serviço. Os croatas saíram na frente, mas logo depois apareceu a estrela de Thuram, que, com dois gols na etapa final, levou os "Bleus" para a final. O primeiro gol saiu depois de boa tabela com Djorkaeff, que terminou com um chute na saída do goleiro. No segundo tento, Thuram roubou a bola e bateu de perna esquerda para virar o placar, levando a França à sua primeira final de Copa do Mundo.