En début de saison 2001, Trammel prend sa revanche sur Garcia en le devançant lors de la finale du 60 mètres haies des Championnats du monde d'athlétisme en salle 2001, décrochant à Lisbonne son premier titre lors d'une compétition internationale majeure. Participant durant l'été à ses premiers championnats du monde, il quitte la compétition sans parvenir à atteindre la finale (3 de sa demi-finale). En début d'année 2002, l'athlète américain décide de se séparer de Curtis Frye, son entraineur de ses débuts. Il remporte en février le titre de champion des États-Unis en salle sur 60 mètres plat et s'impose à plusieurs reprises lors des meeting estivaux européens.