Największe sukcesy osiągnął na mistrzostwach świata w Chanty-Mansyjsku w 2003 roku, gdzie zdobył cztery medale. Najpierw był drugi w sprincie, ulegając tylko Bjørndalenowi. Dzień później wygrał w biegu pościgowym, plasując się przed Norwegiem Halvardem Hanevoldem i Fina Paavo Puurunena. Następnie był trzeci w biegu indywidualnym, w którym wyprzedzili go Hanevold i kolejny Fin, Vesa Hietalahti. Na zakończenie Niemcy z Großem w składzie zdobyli złoto w sztafecie. Kolejne trzy medale przywiózł z mistrzostw świata w Oberhofie rok później. Był tam najlepszy w sztafecie i biegu pościgowym, a w sprincie zajął drugie miejsce, przegrywając tylko z Raphaëlem Poirée.