Más kérdés, hogy a világbajnokság sem az olaszoknak, sem pedig személy szerint Panuccinak nem sikerült valami jól. A csoportmérkőzések során ugyan nem nyújtott rossz teljesítményt, de a Koreai Köztársaság elleni nyolcaddöntőn semmi sem sikerült neki.
Előbb a negyedik percben összehozott egy tizenegyest, amit Gianluigi Buffon még védeni tudott, majd két perccel a lefújás előtt, 1-0-s olasz vezetésnél egy 16-oson belülre belőtt labdát rosszul talált el, majd hanyatt esett, és így Seol Ki Hyeon könnyedén helyezhetett a jobb alsó sarokba.
A dél-koreaiak tehát kiegyenlítettek, és a hosszabbításban a győzelmet is megszerezték, kiverve a taljánokat. Panuccit csak azért nem tették meg bűnbaknak, mert egész Olaszország az ecuadori játékvezető, Byron Moreno valóban kritikán aluli működésével volt elfoglalva.
A vébéről visszatérve az AS Roma végleg megvette őt a Monacótól, és minden jel arra mutatott, hogy Panuccinak sikerül kihevernie a világbajnokság okozta csalódást. Továbbra is alapember volt a Farkasoknál, sőt, a válogatottban is megőrizte a helyét. Trapattoni rendszeresen behívta őt a keretbe, csak egy Eb-selejtezőt hagyott ki, és a 2004-es kontinensviadalra is kivitte.
Az Európa-bajnokságon a svédek elleni csoportmeccsen még gólpasszt is adott, ám az olaszok nem tudtak bejutni a legjobb nyolc közé. Ezzel pedig úgy tűnt, hogy véget ért Panucci válogatottbeli karrierje: az új szövetségi kapitány ugyanis az a Marcello Lippi lett, aki az Internél eltöltött közös időszak óta nem nagyon kedvelte a védőt.
Amikor kiderült, hogy a válogatott nem jutott tovább a csoportból a 2004-es Eb-n
Így aztán Panucci hiába futballozott rendkívül kiegyensúlyozottan klubjában, a 2004-es Eb-t követően egyetlen egyszer sem kapott meghívót a nemzeti tizenegybe - Lippit pedig igazolták az eredmények, elvégre az olaszok megnyerték a világbajnokságot.