日本国家足球队在世界杯上最辉煌的成绩就是三次从小组出线，打进十六强，但三次都止步十六强。
这三次分别是2002年世界杯打入十六强，在16进8的淘汰赛上0－1不敌土耳其队。第二次就是2010年小组出线，对阵巴拉圭，最终点球输给巴拉圭。第三次就是2018世界杯日本从小组出线后，在16强中对阵比利时，在2－0领先的情况下被比利时连扳3球，2－3不敌比利时遗憾出局。
2010年南非世界杯，日本队进入16强赛。
小组赛日本1：0喀麦隆，荷兰1：0日本，日本3：1丹麦。日本队小组赛两胜一负积6分进4球失两球的优异战绩排名小组第二晋级16强赛。
16强战中遭遇劲旅巴拉圭队120分钟比赛中0：0战平，点球3：5负于巴拉圭队。
第九。2010年世界杯日本在小组赛中日与喀麦隆、荷兰和丹麦分在一组。在3场小组赛中日本队1-0击败喀麦隆、3-1击败丹麦、1球小负荷兰，以2胜1负的战绩晋级16强。
1/8决赛中，日本队与巴拉圭120分钟内战平，点球大战中惜败巴拉圭，按照世界杯排名办法最终排名第九。
截至2016年，日本参加5届世界杯。
日本首次世界杯经历是1998年，该队在小组赛中三战全败，包括头两场分别输给阿根廷和克罗地亚(比分均为0-1)。在第三场和牙买加的比赛中，日本以1比2告负，不过前锋中山雅史破门得分，打进了日本世界杯决赛圈历史上的首个进球。
2002年，日本参加2002年世界杯，在小组赛中该队首战2比2战平比利时，而后1比0击败俄罗斯2比0击败突尼斯，顺利出线。不过在1/8决赛中，日本以0比1输给季军土耳其。
在2006年世界杯上，日本队的表现不佳，小组赛仅取得1平2负的成绩(1比3澳大利亚、0比0克罗地亚、1比4巴西)，未能获得出线权。
2010年南非世界杯日本小组出线，止步16强。
2014年巴西世界杯日本没能小组出线。
2队都未小组出线
小组比分为:
韩国 2-1 多哥 法国 1-1 韩国 瑞士 2-0 韩国
澳大利亚 3-1 日本 日本 0-0 克罗地亚 日本 1-4 巴西
