En 2002, el Werder Bremen lo adquirió de forma aventurera, ya que las negociaciones para su traspaso las realizaba el entonces presidente del Aris, Ioannis Zahoudanis, y aunque las dos partes acordaron el traspaso del delantero Serrai a la selección alemana, por circunstancias desconocidas recogió los beneficios de la transferencia.

En 2005 se trasladó a Países Bajos, concretamente al Ajax, donde tuvo actuaciones positivas en su primer año, marcando ocho goles.

Sin embargo, al año siguiente fue marginado y fuera de los planes del entonces entrenador del club neerlandés, Henk Ten Cate, por lo que se marchó, participando en un total de 31 partidos ligueros y habiendo marcado doce goles.

La temporada 2006-07 encontró a Charisteas en el Feyenoord, también en Países Bajos, donde terminó el año marcando un total de diez goles.

En 2009 se hizo una breve cesión al Bayer Leverkusen, con el que disputó 13 partidos y participó en la final de copa ante su ex-club Werder Bremen.