2007年U20世界盃足球赛，他还入选日本国奥队参加2008年夏季奥林匹克运动会足球比赛的候选名单，但由于2008年初期表现不佳而被淘汰。2010年1月6日，柏木阳介在和也门的2011年亚洲盃外围赛中第一次代表国家队出场。2011年1月入选日本国家足球队参加2011年亚洲盃足球赛的最终23人名单，他在1月17日以5比0击败沙特阿拉伯的小组赛中首发出场，并随队夺得冠军。