Meses después fue convocado para la Copa Mundial de Fútbol de 2002, en donde los Estados Unidos tuvieron su mejor participación de los últimos tiempos, alcanzando los cuartos de final del torneo donde perdió ante el equipo alemán, que se proclamaría finalmente subcampeón. Donovan anotó un gol clave en los octavos de final ante México y fue seleccionado como el mejor jugador joven del mundial por sus notables actuaciones durante todo el torneo.