Na única vez em que disputou a Libertadores, como campeão da extinta Copa do Campeões de 2002, o Paysandu fez uma campanha marcante. Não só terminou a primeira fase como primeiro de seu grupo como chegou a derrotar o futuro campeão Boca Juniors dentro da Bombonera, por 1 a 0, no primeiro jogo das oitavas-de-final. Na partida de volta, em Belém, o Papão não resistiu, e caiu por 4 a 2. Iarley, autor do Gol da vitória em Buenos Aires, foi contratado pelo time argentino.
Segue a campanha do Paysandu na Libertadores de 2003:
Sporting Cristal (PER) 0x2 Paysandu.
Estádio: San Martin de Porras.
Gols: Róbson e Sandro.
Paysandu 0x0 Cerro Porteño (PAR).
Estádio: Mangueirão.
Paysandu 3×1 Universidad Católica (CHI).
Estádio: Mangueirão.
Gols: Róbson (2) e Vélber.
Paysandu 2×1 Sporting Cristal (PER).
Estadio: Mangueirão.
Gols: Róbson e Jorginho.
Cerro Porteño (PAR) 2×6 Paysandu.
Estádio: General Pablo Rojas.
Gols: Vélber (2), Róbson (2) e Iarley (2).
Universidad Católica (CHI) 1×1 Paysandu.
Estádio: San Carlos de Apoquindo.
Gol: Sandro.
OITAVAS-DE-FINAL.
Boca Juniors 0x1 Paysandu.
Estádio: La Bombonera.
Gol: Iarley.
Paysandu 2×4 Boca Juniors.
Estádio: Mangueirão.
Números da campanha:
Oitavas-de-final.
8 – jogos:
5 – vitórias:
2 – empates:
1 – derrota:
17 – gols pró:
9 – gols contra:
Maiores artilheiros da equipe:
6: gols: Róbson (Robgol).
3: gols: Iarley e Vélber.
Fonte: Revista Placar.