Na surpreendente derrota por 3 a 4 na disputa de pênaltis contra o Paraguai, Woltemade foi um dos três jogadores que perderam suas cobranças. Além do ex-jogador do Stuttgart, Kai Havertz (Arsenal) e Jonathan Tah (Bayern de Munique) também falharam nas cobranças.
Antes disso, o atacante do Newcastle United não havia sido escalado pelo técnico Nagelsmann em nenhuma das três partidas da fase de grupos contra Curaçao, Costa do Marfim e Equador. Apenas os dois goleiros reservas, Alexander Nübel (VfB Stuttgart) e Oliver Baumann (TSG Hoffenheim), bem como o suplente Assan Ouedraogo (RB Leipzig), também não haviam entrado em campo até então.
Ainda antes da Copa do Mundo, Woltemade era considerado uma opção valiosa no centro do ataque. Com o retorno de Havertz, que estava lesionado, e as atuações convincentes de Deniz Undav (VfB Stuttgart) nas primeiras partidas da fase de grupos, o jogador de 24 anos perdeu, no entanto, sua vaga de titular.
Contra o Paraguai, ele entrou no lugar de Leroy Sané aos 88 minutos, mas não representou quase nenhum perigo até a disputa de pênaltis. Woltemade não registrou nenhum chute a gol; no total, ele teve apenas oito toques na bola em 32 minutos em campo.