Česko získalo na Zimných olympijských hrách 2006 bronzové medaily. Úvod olympiády českej reprezentácii nevyšiel, keď v základnej skupine skončila až na štvrtom, poslednom postupovom mieste, po prehrách so Švajčiarskom 2:3, Fínskom 2:4 a Kanadou 2:3. Vo štvrťfinále Česko vyradilo Slovensko. V semifinále ich vyradili neskorší zlatí medailisti Švédi a v boji o bronzové medaily porazili Rusko 3:0. Tomáš Vokoun sa po zranení Dominika Hašeka dostal do pozície brankárskej jednotky Česka. V poslednom zápase základnej skupiny s Kanadou sa mu vôbec nedarilo a po troch inkasovaných góloch v prvej tretine sa nechal vystriedať. Nenastúpil ani na štvrťfinálový zápas so Slovenskom a semifinálový so Švédskom. V tomto zápase sa však karta obrátila a Tomáš Vokoun sa dostal opäť do hry, keď vystriedal v druhej tretine Milana Hniličku po piatich inkasovaných góloch. V poslednom zápase o bronz s Ruskom nastúpil do brány Vokoun a udržal si v ňom čisté konto.
