Na de Spelen van 2000 maakte Sánchez grote sprongen vooruit. Hij won in 2001 de 400 m horden op de Goodwill Games en werd dat jaar voor de eerste maal wereldkampioen op de 400 m horden. Met een tijd van 47,49 bleef hij in het Canadese Edmonton de Italiaan Fabrizio Mori vijf honderdste van een seconde voor. Het brons ging naar de Japanner Dai Tamesue, die in 47,89 finishte. In 2003 prolongeerde hij zijn titel op de WK in Parijs. Met een persoonlijk record van 47,25 versloeg hij de Amerikaan Joey Woody, die tweede werd in 48,18. De Griek Periklís Iakovákis veroverde het brons in 48,24.