ב-1951 נערך במוסקבה דו-קרב בן 24 משחקים על אליפות העולם. כדי לזכות בכתרו של בוטביניק, היה זקוק ברונשטיין ל-12.5 נקודות. לאחר שניצח במשחקים ה-21 וה-22, עמד מאזנו על 11.5 נקודות, אולם הוא הפסיד במשחק ה-23 ולא הצליח להשיג יותר מתיקו באחרון. כך הסתיימה ההתמודדות כולה בתיקו 12-12, תוצאה שעל פי כללי ההתמודדות הותירה את בוטביניק אלוף העולם. הועלו טענות לפיהן ברונשטיין אולץ להפסיד במשחק ה-23 לבוטביניק שהיה גיבור לאומי באותה תקופה (על אף שברונשטיין הכחיש אותן).