Później w tym samym roku dostał się do kadry na Puchar Świata, który odbywał się we Francji. Choć turniej rozpoczął na ławce rezerwowych, to już w pierwszym meczu, kiedy kontuzji ramienia doznał środkowy Jean de Villiers, Steyn wskoczył do składu. Miejsca w wyjściowej piętnastce nie oddał już do końca mistrzostw. W czasie Pucharu Frans zdobył jedno przyłożenie, dokładając do tego cztery rzuty karne. Ostatni z nich Steyn wykonał w 61 minucie wielkiego finału z reprezentacją Anglii. Kopem z odległości 48 metrów ustalił wówczas wynik na 15–6 dla Springboks. Został tym samym najmłodszym graczem, który zdobył puchar świata.
W roku 2009 wystąpił we wszystkich trzech meczach przeciwko British and Irish Lions. We wrześniu, w pojedynku z Nową Zelandią trafił trzy rzuty karne, spośród których wszystkie wykonywał spoza linii środkowej. Prawdopodobnie był to pierwszy taki przypadek w historii rugby. W pierwszej połowie kolejnego roku, kiedy odbywała się następna edycja Pucharu Trzech Narodów, Steyn nie otrzymał jednak ani jednej szansy występu. Spekulowano na temat konfliktu zawodnika z trenerem Peterem de Villiersem.