Az 1962-es labdarúgó-világbajnokságra pótselejtezőn jutottak ki. Első mérkőzésükön Spanyolországot verték 1–0-ra Jozef Štibrányi góljával. Ezt követte a címvédő Brazília elleni 0–0-s döntetlen. Harmadik csoportmérkőzésükön Václav Mašek révén már az első percben megszerezték a vezetést a csehszlovákok, azonban Mexikónak sikerült talpra állnia és végül 3–1-re nyerni. A negyeddöntőben Adolf Scherer találatával 1–0-ra legyőzték Magyarországot. Az elődöntőben Josef Kadraba és Adolf Scherer góljaival Jugoszláviát is megverték 3–1-re, így 1934 után ismét világbajnoki döntőt játszhattak, ahol Brazíliával találkoztak. Josef Masopust góljával még vezettek a csehszlovákok a 15. percben, de a brazilok két perccel később egyenlítettek. Ráadásul a második félidőben további két gólt lőttek, amivel 3–1-re megnyerték a világbajnokságot.