Après l'Euro, l’équipe de France, affaiblie par la retraite de joueurs clés, peine à retrouver un jeu efficace et cohérent. De jeunes joueurs (Abidal, Govou, Malouda) encore peu expérimentés au niveau international intègrent la sélection nationale. Le 3 août 2005, Zidane annonce qu’il revient sur sa retraite internationale, accompagné de Thuram et Makélélé. L’équipe de France se qualifie finalement de justesse devant la Suisse, Israël et l'Irlande.
L’équipe de France débute pourtant mal son tournoi, en concédant deux matches nuls face à la Suisse (0-0) et face à la Corée du Sud (1-1). Heureusement, une victoire 2-0 contre le Togo permet aux Bleus de se qualifier pour les huitièmes de finale. Les joueurs de Domenech affrontent l’Espagne, et se qualifie après un ultime but de Zidane dans les arrêts de jeu (3-1). La France affronte le Brésil, champion du monde en titre, en quart de finale. Les Bleus, menés par une exceptionnelle prestation de Zidane, dominent la rencontre. Le but de la victoire est inscrit par Henry sur un coup franc de Zidane. En demi-finale, les Français rencontrent le Portugal. Alors que le jeu est relativement dominé par les Portugais, Henry obtient un penalty que Zidane se charge de transformer, la France est qualifiée pour la deuxième finale de Coupe du monde de son histoire.
Le 9 juillet 2006, la finale de la Coupe du Monde oppose à Berlin les joueurs français à l'Italie, tombeur de l'Allemagne lors de l'autre demi-finale. Dès la 7e minute, les Français obtiennent un penalty que Zidane réussit d'une Panenka. À la 19e minute, Materazzi égalise de la tête sur un coup de pied de coin. Pendant les prolongations, Zidane est exclu de la rencontre pour avoir frappé Materazzi d'un coup de tête[54]. Les deux équipes doivent finalement se départager aux tirs au but. Trézéguet manque le sien et Grosso offre à l'Italie une nouvelle victoire en Coupe du monde.
Zinedine Zidane met définitivement fin à sa carrière, tandis que Raymond Domenech est reconduit dans ses fonctions de sélectionneur national pour quatre années supplémentaires jusqu’à la Coupe du monde 2010.
