A következő évtől már újra a válogatott rendelkezésére állt, amellyel a sérülés miatt kihagyott 2011-es világbajnokságot és a 2012-es Európa-bajnokságot leszámítva azóta is részt vesz a világeseményeken. Egyénileg a legsikeresebb nemzetközi tornája a 2013-as világbajnokság volt, amelyen a német válogatott hetedik lett, de Müller lett a torna gólkirálya, és az All-Star csapatba is beválasztották.