Ebenfalls im Jahr 2005 feierte Owetschkin seine letzten Erfolge bei der U20-Junioren-Weltmeisterschaft mit dem Gewinn der Silbermedaille und dem dritten Platz in der Scorerwertung hinter Patrice Bergeron und Ryan Getzlaf. Vier Monate später holte er mit den Profis zudem die Bronzemedaille bei der Weltmeisterschaft in Österreich und war bester Scorer der russischen Nationalmannschaft.