Phút 31 trận chung kết lượt về AFF Cup 2024 giữa ĐT Việt Nam và Thái Lan, trong một tình huống tấn công nhanh bên cánh phải. Nguyễn Xuân Son thoát xuống đón đường chuyền của đồng đội và xâm nhập rất nhanh vào vòng cấm. Tuy nhiên do tác động sự truy cản của hậu vệ Thái Lan, anh ngã xuống và bị gập chân, chấn thương rất nặng.
Tiền đạo Nam Định ngay sau đó được HLV Kim Sang-sik rút khỏi sân, nhường vị trí cho Tiến Linh. Xuân Son được đưa rời khỏi sân và chuyển vào bệnh viện ở thủ đô Bangkok khẩn cấp.
Theo kết quả kiểm tra ban đầu, Xuân Son bị gãy ống đồng do lực lớn dồn xuống chân khi tiếp đất, tạo ra chấn thương gãy xương. Với trường hợp gãy xương như thế, khả năng phẫu thuật thành công khá cao, và thời gian hồi phục trung bình kéo dài từ 6 đến 9 tháng. Được biết, VFF và đội ngũ y tế của BTC đang hội chẩn kỹ lưỡng phương án nên mổ ở Thái Lan hay trở về Việt Nam
Khoảng từ nửa năm đến một năm có thể quay trở lại tập luyện, tùy thuộc vào quá trình dưỡng thương và các yếu tố phục hồi. Xuân Son có nền tảng sức khỏe tốt nên quá trình hồi phục được dự đoán sẽ diễn ra nhanh và thuận lợi hơn.
Bên cạnh chức vô địch cùng ĐT Việt Nam, cá nhân Xuân Son cũng ẵm luôn 2 danh hiệu cá nhân gồm: Vua phá lưới (7 bàn thắng) và cầu thủ xuất sắc nhất giải chỉ sau 05 trận thi đấu.