Веселин Топалов стал чемпионом мира в октябре 2005 года, выиграв турнир в Сан-Луисе — двухкруговой круговой восьми сильнейших — с отрывом в полтора очка. Титул был спорным, относящимся к разделённому периоду чемпионата, но игровая сила, стоящая за ним, не вызывала сомнений: Топалов набрал десять очков из четырнадцати, не проиграв ни одной партии, против поля, включавшего Ананда, Свидлера, Леко, Морозевича и Адамса. Он был первой ракеткой мира с апреля 2006 по январь 2007 года, достиг пикового рейтинга 2816 почти десять лет спустя и остаётся самым сильным игроком, которого подарила Болгария.
Объединительный матч с Владимиром Крамником в Элисте в 2006 году был омрачён «туалетным скандалом» — менеджер Топалова Силвио Данаилов подал жалобу на частые посещения Крамником туалета. Крамник в знак протеста отказался от пятой партии. Матч продолжился, но атмосфера так и не восстановилась. Крамник выиграл тай-брейк 2.5–1.5 и стал объединённым чемпионом мира.
Матч за корону против Ананда в Софии в 2010 году решился в последней, двенадцатой партии: с равным счётом 5.5–5.5 Топалов выбрал острый вариант ферзевого гамбита, попал в тактическое осложнение и проиграл. Это был последний матч за первенство мира перед эпохой Карлсена. Топалов — единственный из тройки Ананд-Крамник-Топалов, никогда не владевший объединённым титулом.