I USA-mesterskapet i friidrett i juni 2005 løp han både 100 og 200 meter. 100 meteren ble dramatisk, da Gatlin først ble diskvalifisert for tyvstart, men denne diskvalifiseringen ble omgjort, og han vant løpet med tiden 10,08, der Maurice Greene måtte bryte med skade midtveis. Han vant også 200 meter, med tiden 20,04. Han var den dominerende sprinteren i VM 2005 i Helsingfors, der han vant gull på både 100 meter og 200 meter. På 100 meter løp han på 9,88, og passerte mållinjen hele 17 hundredeler foran neste løper.