Una rosa di buona qualità, capace di abbinare giovani come Lukaku, Hazard, De Bruyne e Courtois ad elementi più esperti quali Nainggolan e Mertens, e i positivi risultati conseguiti permisero - nel novembre 2015 - al Belgio di occupare, a sorpresa, il primo posto del ranking FIFA. Le aspettative furono però tradite all'europeo del 2016, in cui la squadra debuttò perdendo con l'Italia. Dopo aver sconfitto l' e la , il Belgio si qualificò per il turno successivo insieme all'Italia, che, a pari punti con i belgi, superò il turno come prima in graduatoria per l'esito favorevole dello scontro diretto. L'undici di Wilmots batté l' per 4-0 agli ottavi, ma cadde a sorpresa contro il ai quarti. L'eliminazione suscitò polemiche, portando all'esonero di Wilmots. Al suo posto fu chiamato lo spagnolo Roberto Martínez. Sotto la sua guida i "diavoli rossi" risultarono la prima formazione europea a qualificarsi per il mondiale 2018.