Esta victoria dio buenas vibraciones al equipo, pero en los dos partidos posteriores Italia no consiguió anotar y cosechó dos derrotas que la eliminaron en primera ronda. Posteriormente, el técnico de «La Azzurra», Marcello Lippi, dedicó el triunfo al ex-internacional italiano Gianluca Pessotto, que estaba en el hospital recuperándose de un intento de suicidio. Gianluca Zambrotta abrió el marcador a los seis minutos de juego, para que después Luca Toni anotase dos goles en la segunda mitad. A los 14 minutos, una internada de Cesc Fàbregas en el área italiana, daría con un centro que remataría de cabeza David Silva para convertir el 1-0. Antes del descanso, los españoles anotarían el 2-0, que dejaría tocados a los italianos, que en los últimos minutos del encuentro verían como anotaban 2 goles más que situarían el 4-0 definitivo en el marcador. «La Selección de fútbol de Italia ganó por medio del lanzamiento de moneda». En ella, «La Roja» consiguió el pase a semifinales por 4:2, gracias a la actuación de su portero Iker Casillas que detuvo los tiros de Daniele De Rossi y de Antonio Di Natale. Tras el partido, a De Rossi se le sancionó con cuatro partidos por su codazo a Brian McBride, por lo que no regresaría hasta la final.

Debutaron con una victoria 3-1 contra Estados Unidos, con dos goles de Giuseppe Rossi y uno de Daniele De Rossi. En el último partido de grupo, Italia necesitaba obligadamente una victoria, que lograría finalmente derrotar por 2-0 a la selección francesa, con goles de Andrea Pirlo y de Daniele De Rossi; además, los franceses hubieron de jugar gran parte del encuentro con un jugador menos debido a la temprana expulsión de Éric Abidal tras cometer falta a Luca Toni, y que se agravó con la lesión de Franck Ribéry. A pesar del resultado, Ucrania continuó atacando, pero no fue capaz de marcar, debido a la gran actuación de Gianluigi Buffon ayudado por el travesaño. Gianluigi Buffon, salvó la posible eliminación transalpina al detener un penalti a Mutu en los últimos minutos de partido. Los Socceroos dominaron gran parte del partido (gracias también a la expulsión severa de Marco Materazzi), pero no pudieron anotar un gol gracias a la férrea defensa itálica y a la buena actuación del portero Gianluigi Buffon. Un 26.º puesto final, que certificaba su peor actuación en una Copa Mundial, camiseta dela juventus al que acudía como vigente campeona. En honor a la consecución de la cuarta Copa Mundial, a todo el equipo campeón se le condecoró con la Orden al Mérito de la República Italiana con el rango de Oficial.

En el equipo se mantuvieron varios de los jugadores que disputaron el pasado mundial, con algunas caras nuevas, como Giorgio Chiellini, Alessandro Gamberini (que reemplazó al lesionado Fabio Cannavaro), Marco Borriello, Antonio Cassano y Antonio Di Natale. En la final esperaba España, frente a la que empataron a un gol en la fase de grupos gracias a un tanto de Antonio Di Natale. Su sustituto en la cancha fue Juan Antonio Corbalán. Juan Padrón debido a su retiro por «desavenencias con la directiva». En la final del 9 de julio, los italianos derrotaron a sus viejos enemigos franceses por 5:3 en los penaltis, después de acabar empatados 1-1. Francia se adelantó con un gol de penalti «a lo Panenka» de su capitán Zinedine Zidane a los siete minutos de juego. En el Mundial de 2010 de Sudáfrica, Italia quedó integrada en el Grupo F. A pesar de haberles tocado el considerado grupo más fácil del torneo, los italianos empataron 1-1 contra Paraguay y repitieron idéntico resultado ante Nueva Zelanda, mientras que en el último partido perdió 3-2 frente a Eslovaquia.

Sus anteriores encuentros frente a los Boston Celtics de Larry Bird en 1988 y los Phoenix Suns de Charles Barkley en 1993 fueron en el Open Mundial y se saldaron con sendas derrotas y un subcampeonato. En su enfrentamiento frente a Alemania en semifinales de nuevo Pirlo llevaría la batuta del juego, y dos goles de Mario Balotelli servirían para doblegar por 2-1 a los germanos. Después de un emocionante partido de ida y vuelta, Grosso convirtió a los ciento diecinueve minutos, y Alessandro Del Piero selló la victoria italiana en la última jugada del partido, tras un contraataque llevado por Fabio Cannavaro, Totti y Gilardino. En el partido, los españoles lograron un mejor nivel de juego que los italianos, pero ni durante los noventa minutos ni en los treinta extra se logró vulnerar la portería de ninguno de los dos equipos, y el acceso a semifinales se definió por la tanda de penaltis. Italia fue la representada en la final de Old Trafford entre la A. C. Milan y la Juventus F. C., quien disputaba su cuarta final en ocho años saliendo vencedor en la tanda de penaltis el equipo milanés. Sin embargo, el Fulham no es visto como gran rival para el Chelsea, ya que han pasado cerca de 40 años en distintas divisiones y porque el Chelsea se ha vuelto uno de los equipos más fuertes en el fútbol inglés debido a la gran inversión de Román Abramóvich desde su llegada, aunque la rivalidad entre ambos clubes no ha desaparecido.