A világranglistán csak 54. helyen álló, a versenyen 28. kiemeltként induló Kaszimdzsanov meglepetésre jutott a 2004-es FIDE-sakkvilágbajnokság döntőjébe Tripoliban, ahol még nagyobb meglepetésre a párosmérkőzésen 4,5-3,5 arányban verte a rutinosabb brit Michael Adamst, és ezzel elnyerte a FIDE-világbajnok címet. Győzelmének értékét csak némileg csökkenti, hogy az izraeli sakkozók melletti szolidaritás miatt több élversenyző távol maradt a versenytől (a világranglista első 10 helyezettje közül csak ketten vettek részt rajta), de már a 3. fordulótól kezdve rangos ellenfelek ellen kellett győznie. Az első körben a Costa Rica-i Alejandro Ramirez ellen 2,5–1,5-re, a másodikban a Rafael Vaganjant 2–0-s győzelemmel kiverő iráni Maghami ellen 1,5–0,5-re nyert. A harmadik fordulóban az előző világbajnokság döntősét Vaszil Ivancsukot győzte le 2,5–1,5-re, a negyedik körben a magyar Almási Zoltán elleni 2–0 arányú győzelmével jutott a legjobb nyolc közé. A negyeddöntőben az orosz Alekszandr Griscsuk ellen a rájátszásban elért 3–1 arányú győzelmével jutott az elődöntőbe, ahol szintén rájátszásban az első helyen kiemelt Veszelin Topalov ellen is győzni tudott 4–2-re. A döntőben a harmadik helyen kiemelt angol Michael Adamsellen az alapjátékban 3–3-as eredmény született, és a rájátszás két rapid játékában elért másfél pontjával nyert Kaszimdzsanov 4,5–3,5 arányban.