Marc Overmars wystąpił również na mistrzostwach Europy 2000 rozegranych w Belgii i Holandii, na których "Pomarańczowi" dotarli do półfinału, w którym przegrali z reprezentacją Włoch po serii rzutów karnych (0:0, pd. 0:0, k. 3:1). Potem "Pomarańczowi" nie awansowali na mistrzostwa świata 2002 w Korei Południowej i Japonii, co uznano w środowisku piłkarskim za sensację. W 2002 roku po wygranym 1:0 meczu towarzyskim z reprezentacją Hiszpanii rozegranym na stadionie Feijenoord w Rotterdamie Overmars zrezygnował z dalszych występów w reprezentacji Holandii, jednakże w 2003 roku powrócił do drużyny "Pomarańczowych" na mecz towarzyski z reprezentacją Portugalii rozegrany na Philips Stadion w Eindhoven, który zakończył się remisem 1:1.