W Pucharze Świata zadebiutował 13 grudnia 1997 roku w Val di Fiemme, zajmując 88. miejsce w biegu na 10 km klasykiem. Pierwsze pucharowe punkty wywalczył blisko rok później, 28 listopada 1998 roku w Muonio, gdzie był siódmy w biegu na 10 km stylem dowolnym. Pierwszy raz na podium zawodów pucharowych stanął 28 grudnia 1999 roku w Garmisch-Partenkirchen, zajmując trzecie miejsce w sprincie stylem dowolnym. W zawodach tych wyprzedzili go jedynie Niemiec Peter Schlickenrieder oraz Norweg Håvard Solbakken. W indywidualnych zawodach Koukal na podium stanął jeszcze dwa razy: 25 października 2003 w Düsseldorfie był drugi w tej samej konkurencji, ustępując tylko Peterowi Larssonowi ze Szwecji, a 20 marca 2009 w Falun był trzeci w biegu na 3,3 km stylem dowolnym, plasując się za Niemcem Axelem Teichmannem i Szwajcarem Dario Cologną. Ponadto kilkukrotnie zajmował miejsca w pierwszej trójce w biegach sztafetowych, w tym 9 grudnia 2007 roku w Davos wspólnie z Milanem Šperlem, Lukášem Bauerem i Martinem Jakšem zajął pierwsze miejsce. W klasyfikacji generalnej PŚ najwyższą lokatę wywalczył w sezonie 2002/2003, który ukończył na 23. miejscu.