2004-05 sezonunda PBC CSKA Moskova ile Euroleague'de final-four oynayıp harika bir sezon geçirdikten sonra 2005 Avrupa Basketbol Şampiyonasında Yunanistan kadrosuna çağrıldı. Papaloukas ilk turda etkisiz bir performans sergiledikten sonra çeyrek finalde Rusya karşısında bitime 47 saniye kala 7 sayı fark varken takımı ile inanılmaz bir geri dönüşe imza atıp yarı finale yükseldiler. Yarı finalde de Fransa'yı Papaloukas'ın harika oyunuyla eleyen Yunanistan'ın finaldeki rakibi müthiş NBA All-Star oyuncusu Dirk Nowitzki önderliğindeki Almanya oldu. Papaloukas'ın finalde 22 sayı attığı maçı Yunanistan kazanarak tarihinde 1987'den sonra 2. kez EuroBasket'i kazandı. Papaloukas diğer Yunanistan millî takımı oyuncusu Dimitris Diamantidis, İspanya millî takımı Şutör gard'ı Juan Carlos Navarro, Fransa millî takımı oyuncusu Boris Diaw ve Dirk Nowitzki ile birlikte turnuva takımına seçildi.