Το 2006 στην Ιαπωνία, αναδείχθηκε δευτεραθλητής κόσμου στο Παγκόσμιο Πρωτάθλημα Καλαθοσφαίρισης Ανδρών 2006. Η Εθνική Ελλάδος έφτασε αήττητη στα ημιτελικά του Μουντομπάσκετ της Ιαπωνίας και έγραψε ιστορία κερδίζοντας 101-95 την «Dream Team» της Αμερικής. Στον αγώνα αυτό ο Θοδωρής Παπαλουκάς πέτυχε 8 πόντους, μάζεψε 5 ριμπάουντ και μοίρασε 12 ασίστ. Τελικά η Εθνική κατέκτησε το αργυρό μετάλλιο, αφού ηττήθηκε στον τελικό από την Ισπανία 70-47. Ο Παπαλουκάς έγινε μέλος της καλύτερης πεντάδας του Μουντομπάσκετ 2006.