Der Durchbruch gelang Lambiel im Jahr 2005. Obwohl er verletzungsbedingt an keinem Grand-Prix-Wettbewerb teilnehmen konnte und bei der Europameisterschaft als Vierter wieder eine Medaille verpasst hatte, wurde er am 17. März in Moskau Weltmeister. Es war der erste WM-Titel in der Herrenkonkurrenz für die Schweiz seit 1947, als Hans Gerschwiler siegreich war. Es war Lambiels erste Medaille bei einer internationalen Meisterschaft der Eliteklasse. Er war der einzige Läufer der Männerkonkurrenz, dem zwei fehlerfreie vierfache Toeloops in der Kür gelangen. Dabei profitierte er von der verletzungsbedingten Aufgabe Jewgeni Pljuschtschenkos nach dem Kurzprogramm, der die Titelkämpfe in den beiden Vorjahren gewonnen hatte. Allerdings hatte Lambiel bereits die Qualifikation wie auch das Kurzprogramm für sich entschieden. In der Kür lief Lambiel zum Soundtrack von King Arthur von Hans Zimmer.