벨기에 축구 역사상 최고의 선수 중 하나로 평가받는 마르크 빌모츠 감독이 지휘봉을 잡은 이후, 팀은 빠른 속도로 발전했다. 빌모츠 감독은 4-2-3-1전술을 사용, 2014 브라질 월드컵 유럽 지역 예선에서 A조 1위를 차지해 12년 만에 월드컵 본선 진출에 성공했다. 또한 유망주에 불과했던 에당 아자르, 로멜루 루카쿠 등이 주축으로 자리를 잡으면서 점차 강팀의 면모를 갖춰나갔다.
비록 월드컵 8강에서 아르헨티나를 만나 0:1 패배로 탈락하게 되었지만, 벨기에 축구 역사상 두 번째로 8강 진출이라는 업적을 세웠다. 2015년 6월에는 FIFA 랭킹 1위까지 기록했다.
강팀이 된 벨기에는 유로 2016에서 우승을 목표로 삼았다. 하지만 8강에서 가레스 베일이 이끄는 웨일스를 만나 0:1로 패하며 준결승 진출에 실패했다. 메이저 대회에서 한계를 드러내는 모습에 결국 벨기에 축구 협회는 빌모츠 감독을 경질하고 잉글랜드 프리미어리그에서 감독으로서 오랫동안 활약한 로베르토 마르티네스를 선임했다.