在2022年卡塔尔世界杯小组赛末轮比利时对阵克罗地亚的比赛中，罗梅卢·卢卡库替补登场后梅开二度，将个人世界杯总进球数提升至6球，正式超越巴蒂斯图塔、克洛泽等传奇前锋，成为世界杯历史上替补球员单场进球最多的球员之一。更重要的是，他以7粒进球超越扬·瑟勒芒斯（Jan Ceulemans）和伯纳milan米兰德·范登贝格（Bernard Voorhoof），独享比利时国家队世界杯历史射手榜首位。
尽管卢卡库状态回暖，但比利时全场控球占优却进攻效率低下，最终0比0战平克罗地亚，仅积4分排名小组第三，无缘16强。这是自2014年以来比利时首次未能从世界杯小组出线，也标志着“黄金一代”的谢幕演出草草收场。主教练罗伯托·马丁内斯在赛后宣布离任，为球队新时代拉开序幕。
卢卡库本届赛事前三场均未首发，前两轮分别对阵加拿大和摩洛哥时表现沉寂，直到末轮才被重新启用。他在第58分钟替补登场后连续冲击对方防线，并在第89分钟和补时阶段连入两球，几乎凭一己之力点燃逆转希望。然而队友整体疲软、战术缺乏变化，使得他的高光时刻未能转化为晋级门票。
作为比利时队史总射手王（截至2022年已打入68球），卢卡库的世界杯征程仍留遗憾。他曾在2018年俄罗斯世界杯打入4球助球队获得季军，如今虽刷新国家队世界杯进球纪录，却未能复制昔日辉煌。随着德布劳内、阿扎尔等核心逐渐淡出，30岁的卢卡库或将肩负重建重任，但能否在2026年美加墨世界杯上再展雄风，仍是未知数。