Cocu i Holandia byli obecni na Euro 2000 po automatycznym zakwalifikowaniu się jako gospodarz. Holendrzy, z Cocu występującym we wszystkich spotkaniach, wygrali wszystkie mecze grupowe i ćwierćfinał przeciwko Jugosławii. Mimo to Cocu i drużyna zostali ponownie wyeliminowani po serii rzutów karnych w półfinale, tym razem przez Włochy. Holandia nie zakwalifikowała się do Mistrzostw Świata w 2002, będąc w grupie eliminacyjnej z Portugalią i Irlandią. W 2003 roku Cocu otrzymał swoją pierwszą czerwoną kartkę w towarzyskim meczu z Belgią. Holandia spisała się dobrze w kwalifikacjach do Euro 2004, przy czym Cocu strzelił dwa gole (oba w oddzielnych meczach przeciwko Austrii). Podczas Euro 2004 Cocu został wybrany na kapitana drużyny i występował we wszystkich meczach. W ćwierćfinale przeciwko Szwecji nie wykorzystał rzutu karnego w serii rzutów karnych, ale Holandii udało się wygrać. W półfinale drużyna została wyeliminowana przez drużynę gospodarzy - Portugalię. Po Euro 2004 Cocu stracił rolę kapitana na rzecz Edgara Davidsa, w wyniku decyzji podjętej przez nowego menedżera Marco van Bastena.