Fort de ce parcours, le Portugal fait partie de sérieux "outsider" pour la Coupe du monde 2002, organisée en Corée du Sud et au Japon. Mais la préparation est marquée par un revers inquiétant à domicile (1-4) le face à la Finlande. Et le tournoi est un échec : surpris pour leur entrée en lice par les États-Unis (2-3), les Portugais se rattrapent en écrasant la Pologne (4-0, avec un triplé de Pauleta) et n'ont besoin que d'un nul face à la Corée du Sud, pays hôte, pour poursuivre la compétition. Rapidement réduits à dix puis à neuf, ils concèdent le but éliminatoire (0-1) et terminent à la troisième place du groupe D.