Korchnoi speelde drie wedstrijden tegen Anatoly Karpov, de laatste twee om het wereldkampioenschap schaken. In 1974 verloor hij de Kandidatenfinale van Karpov met de niptste marge: 11,5-12,5. Karpov werd in 1975 uitgeroepen tot wereldkampioen toen Bobby Fischer zijn titel niet kon verdedigen. Nadat hij in 1976 uit de Sovjet-Unie was overgelopen, won Korchnoi twee Kandidatenrondes om zich te kwalificeren voor de wereldkampioenschapswedstrijden met Karpov in 1978 en 1981.
1978 wedstrijd
De wedstrijd om het wereldkampioenschap Karpov-Korchnoi van 1978 werd gehouden in Baguio, Filippijnen. Het was een van die evenementen waar de strijd zich zowel buiten als op het bord afspeelde. Korchnoi's status als overloper en staatloze werd ten volle uitgebuit door de Sovjet-delegatie. Het team van Karpov was een dozijn man sterk, en slechts drie van hen waren schakers. Onder hen bevond zich Dr. Zukhar, Karpovs persoonlijke psychiater/psycholoog, die (naar verluidt) probeerde Korchnoi te hypnotiseren tijdens het spel.
Er was voortdurend controverse buiten het bord, met het röntgenen van stoelen, protesten over de gebruikte vlaggen op het bord, klachten over hypnose en de spiegelglazen die Korchnoi gebruikte. Toen het team van Karpov hem tijdens een partij een bosbessenyoghurt stuurde zonder dat Karpov daarom had gevraagd, protesteerde het team van Korchnoi, en beweerde dat het een soort code kon zijn. Ze zeiden later dat dit bedoeld was als een parodie op eerdere protesten, maar het werd destijds serieus genomen. Het verhaal van deze off-the-board strijd is in detail gerapporteerd, vanuit het standpunt van Korchnoi.
Als sportwedstrijd had het een spannende climax. De wedstrijd zou gaan naar de eerste speler die zes partijen won, remises niet meegerekend. Na 17 partijen had Karpov een imposante 4-1 voorsprong. Korchnoi won game 21, maar Karpov won game 27, waardoor hij op de rand van de overwinning stond met een 5-2 voorsprong. Korchnoi vocht terug, met drie overwinningen en één remise in de volgende vier partijen, om na 31 partijen op 5-5 te komen. Karpov won echter de volgende partij, en de wedstrijd, met 6-5 met 21 remises. Voor de tweede keer won Karpov met de kleinst mogelijke marge.
1981 wedstrijd
Korchnoi won de volgende Kandidatencyclus om opnieuw het recht te verdienen Karpov uit te dagen in 1981. De wedstrijd werd gehouden in Merano, Italië, in een sfeer van politieke spanning. Korchnoi's vrouw en zoon waren nog in de Sovjet-Unie. Zijn zoon werd beloofd dat hij zich bij zijn vader zou mogen voegen als hij zijn paspoort zou opgeven. Toen hij dat deed, werd hij onmiddellijk opgeroepen voor het Sovjetleger. Ondanks protesten werd Korchnoi's zoon gearresteerd wegens ontduiking van de legerdienst, veroordeeld tot tweeënhalf jaar werkkamp en diende hij de volledige straf uit. Na zijn vrijlating werd hem opnieuw de toestemming geweigerd om de USSR te verlaten. In 1982, zes jaar na Korchnoi's overlopen, slaagde zijn zoon er eindelijk in het land te verlaten.
In wat het "Bloedbad in Merano" werd genoemd, versloeg Karpov Korchnoi overtuigend met 6 overwinningen tegen 2, met tien remises.