Chambers kwam als ranglijstaanvoerder en regerend Europees kamppioen naar de WK indoor van 2010 in Doha, waardoor hij favoriet voor de titel was. Die verwachtingen kon hij waarmaken: hij eindigde voor Mike Rodgers en Daniel Bailey op de hoogste plek van het ereschavot in 6,48 Tijdens het outdoorseizoen verbrak Dwain Chambers de 10-secondengrens op de 100 m voor het eerst sinds 2001. Hij won de sprintafstand tijdens de Europese teamkampioenschappen in een tijd van 9,99 en versloeg daar Christophe Lemaitre. Die prestatie bood perspectief voor de EK van Barcelona, wat zijn laatste kans zou zijn op een individuele internationale outdoortitel. Zo ver kwam het niet: in de finale, waarin de nummers twee tot en met vijf allen dezelfde tijd liepen, eindigde Chambers op een vijfde plek.