Bei der Weltmeisterschaft 2003 in St. Moritz wurde sie in der Kombination zum ersten Mal Weltmeisterin, eine Goldmedaille im Slalom folgte wenige Tage später. Anfang 2004 musste sich Kostelić aufgrund einer erneuten Knieverletzung vorübergehend aus dem Sport zurückziehen, stieg jedoch im darauf folgenden Winter wieder in den Weltcup ein. Bei der Weltmeisterschaft 2005 in Bormio wurde sie erneut Weltmeisterin in Kombination und Slalom und gewann zudem erstmals die WM-Abfahrt. Den Riesenslalom und Super-G musste sie wegen einer starken Erkältung auslassen, wodurch sie in Bormio in jeder Disziplin, in der sie startete, Weltmeisterin wurde.