Vuoden 2005 EM-kisoissa Nowitzki johdatti Saksan alkulohkonsa toiseksi. Saksa selvisi välieriin, jossa se voitti Espanjan lukemin 74–73. Loppuottelussa Saksa hävisi Kreikalle lukemin 78–62. Nowitzki voitti kisojen korikuninkuuden, jonka lisäksi hänet valittiin kisojen arvokkaimmaksi pelaajaksi.