W 2002 roku w Dortmundzie spotkał się w finałowym meczu pretendentów z Péterem Lékó, ulegając 1½ – 2½2002 Dortmund Candidates Tournament. W październiku 2005 roku zdobył tytuł mistrza świata FIDE w turnieju rozegranym w argentyńskim mieście San Luis (przed Viswanathanem Anandem i Piotrem Swidlerem)World Chess Championship, 2005 San Luis. W rozegranym rok później w Eliście unifikacyjnym meczu o tytuł mistrza świata uległ 7½ – 8½ (po dogrywce) Władimirowi Kramnikowi i stracił tytułWorld Chess Championship, 2006 Kramnik - Topalov. Na początku 2007 roku zwyciężył (wraz z Lewonem Aronianem i Tejmurem Radżabowem) w turnieju Corus A w Wijk aan Zee. W 2008 odniósł kolejne sukcesy, zwyciężając w turniejach elity w Bilbao (Final Chess Masters) oraz Nankinie (2008 Pearl Spring Chess Tournament). W lutym 2009 w rozegranym w Sofii finałowym meczu pretendentów pokonał 4½ : 2½ Gatę Kamskiego i zdobył prawo do uczestnictwa w meczu o mistrzostwo świata z Viswanathanem Anandem. W 2010 samodzielnie zwyciężył w Linares.