奥运会预选赛阶段，井手口阳介在6场比赛中打进4球，出色的表现也让他进入了日本队的奥运会大名单。8月8日，井手口阳介在2-2战平哥伦比亚的小组赛中首发出场。三天后击败瑞典的最后一场小组赛，井手口阳介在第77分钟替换兴梠慎三出场。而在2016年11月日本对阵阿曼以及沙特阿拉伯的比赛中，他首次选入国家队。井手口阳介在2017年6月与叙利亚的麒麟杯比赛中上演了国家队首秀，并深得哈利霍季奇重用。6天后在日本与伊拉克的世界杯亚洲区预选赛上首发出战。随后，去年8月井手口阳介在世界杯预选赛对阵澳洲的比赛中首发出场，