2002年世界杯预选赛，中国队先是在第一阶段以6连胜的成绩，排名小组第1，晋级10强赛。在10强赛中，中国队取得了6胜1平1负的战绩，积19分排名小组第1，直接晋级世界杯。
2002年世界杯在日本和韩国举行，这是世界杯第一次在亚洲举行，也是第一次由两个国家联合承办。参赛的球队数量跟1998年一样，也是32支。
除了1个名额给东道主日本、1个名额给卫冕冠军法国，剩余30个名额只能通过世预赛决出，而亚洲赛区分到了3.5个名额，值得一提的是，因为本届世界杯有两个东道主，所以另外一个东道主韩国虽然也是直接晋级世界杯，但是占用了亚洲赛区的名额，也就是说，亚洲赛区预选赛实际上只会决出2.5个名额。
当时报名参加世界杯预选赛的一共有40支球队，预选赛分为两个阶段。
第一阶段：40支球队分成10组进行小组赛，小组赛采取主客场双循环赛制，最终10个小组第1晋级第二阶段；
第二阶段：10支球队抽签分成两组进行小组赛，小组赛采取主客场双循环赛制，最终2个小组第1直接晋级世界杯，而2个小组第2则进行附加赛，争夺参加洲际附加赛的资格。
在第一阶段，中国足球队与印尼、马尔代夫、柬埔寨一起被分在了第九小组。
在小组赛中，中国足球队先是主场10-1大胜马尔代夫，随后客场1-0再胜马尔代夫，取得2连胜，谢晖在2场比赛打进了4个进球，包括第一场上演帽子戏法，第二场打进了全场唯一进球。
第三场比赛，中国足球队客场4-0大胜柬埔寨；第四场比赛，中国足球队主场5-1大胜印尼；第五场比赛，中国足球队主场3-1战胜柬埔寨；第六场比赛，中国足球队客场2-0战胜印尼，豪取6连胜。
6场比赛，中国足球队一共打进了25个进球，只丢了3个球，净胜球高达22个。
而在10强赛中，中国足球队与阿联酋、乌兹别克斯坦、卡塔尔、阿曼一起被分在了B组，由于洲际附加赛的对手是欧洲赛区的，所以中国足球队想要晋级世界杯，拿到小组第1是最佳出路。
首场比赛，中国足球队就主场3-0战胜阿联酋，赢得不错的开门红，第二场比赛，中国足球队客场2-0战胜阿曼，第三场比赛，中国足球队客场被卡塔尔1-1逼平，第四场比赛，中国足球队主场2-0战胜乌兹别克斯坦。
半程结束时，中国足球队3胜1平积10分，排名小组第1；乌兹别克斯坦2胜2负积6分，排名第2；卡塔尔1胜2平1负积5分，排名第3；而第一档的阿联酋只取得1胜1平2负积4分，排名第4；阿曼2平2负积2分，排名第5。中国足球队取得了不错的领先优势。
随后两场比赛，中国足球队客场1-0战胜阿联酋，主场1-0战胜阿曼，再添两胜，积16分，领先第二名多赛1场的阿联酋6分，在只剩2场比赛的情况下，已经提前锁定了世界杯资格。
最后两场比赛，中国足球队主场3-0战胜卡塔尔，最后一场比赛0-1输给乌兹别克斯坦，最终6胜1平1负，积19分，排名小组第1，与A组的沙特阿拉伯携手晋级世界杯。
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