На чемпионате Европы Озиль дебютировал в матче со сборной Португалии, он вышел в стартовом составе и был заменён на 87-й минуте. В этой же игре Месут стал лучшим игроком матча, а немцы победили 1:0. В матче второго тура против сборной Нидерландов немцы обеспечили себе выход из группы, победив 2:1, а Месут был заменен на 81 минуте. Заключительный матч группового этапа со сборной Дании Озиль провел с первой до последней минуты, а его сборная вновь одержала победу 2:1. Таким образом сборная Германии стала единственной командой на Евро, которая вышла из группы, набрав девять очков. В четвертьфинале против сборной Греции Месут отметился двумя голевыми передачами — на Филиппа Лама открывшего счёт и Мирослава Клозе, забившего третий мяч. Сборная Германии вышла в полуфинал, победив 4:2. Однако в полуфинале игра у немцев не задалась — после первого тайма матча с итальянцами немецкая команда уступала 0:2. На последних минутах судья назначил пенальти в ворота итальянцев, который уверенно реализовал Озиль, однако ситуацию это не изменило и сборная Германии уступила 1:2, став бронзовым призёром чемпионата.